UNIVERSITA` DEGLI STUDI DI TRIESTE
DIPARTIMENTO DI FISICA
RAPPORTO DI RICERCA 1994
a cura della Segreteria del Dipartimento di Fisica
1. FISICA SUBNUCLEARE
1.1 Esperimento SMC (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
1.2 Esperimento DELPHI (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
1.3 Esperimento ALEPH (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
1.4 Interazione o(p,_)p a energie intermedie (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
1.5 Studio di vari fenomeni di asimmetria e polarizzazione in produzione di adroni mediante un fascio di protoni (antiprotoni) polarizzati ad alta energia.
1.6 Esperimenti per la ricerca di antimateria nello spazio.
1.7 Esperimenti e ricerca sugli effetti quantistici nonlineari in elettro- dinamica.
1.8 Esperimento BABAR in collaborazione con SLAC: studi di violazione di CP nel canale B-antiB.
1.9 Esperimento XLHB/RD22: studio dell'estrazione di un fascio di protoni dal SPS del CERN
2. FISICA NUCLEARE
2.1 Fisica nucleare delle medie energie: esperiment CHAOS e FINUDA
2.2 Interazioni fra ioni pesanti a basse e medie energie presso i Labo-ratori Nazionali di Legnaro (Padova).
2.3 Esperimenti MULTICS e OUVERTURE : interazioni fra ioni pesanti a energie intermedie presso i Ciclotroni superconduttori della Michigan State University e del LNS (CT).
2.4 Studio di meccanismi di reazioni nucleari.
2.5 Esperimento OBELIX al LEAR del CERN sull'interazione o(n,_)p e o(p,_)-4He.
3. FISICA DELLE SUPERFICI
3.1 Ricerche in Fisica delle superfici (presso Laboratorio TASC)
3.2 Studio di reazioni catalitiche con metodi di Fisica delle Superfici (attività svolta presso l'Area di Ricerca di Trieste - Sincrotrone Trieste - Divisione Scientifica)
3.3 Attività Molecular Beam Epytaxy svolta presso Laboratorio TASC.
4. FISICA GENERALE
4.1 Fenomeni di cavitazione e modulazioni prodotte da campi ultrasonori.
4.2 Misure di radioattività ambientali.
4.3 Studio di reti neurali.
4.4 Spettroscopia laser di idrogeno muonico.
4.5 Misure ultraprecise dell'accelerazione "g" di gravità per corpi di diversa composizione elementale.
4.6 Misura di precisione dell'effetto Cotton-Mouton nei gas
5. FISICA MEDICA E RICERCHE TECNICHE
5.1 Guide d'onda e sviluppo RFQ. Ricerche tecniche connesse alla realizzazione del sincrotrone Elettra.
5.2 Progetto e costruzione della linea di luce del progetto Syrmep. Sviluppo di elettronica VLSI per il progetto Syrmep. Sviluppo di rivelatori digitali a pixel per raggi X
5.3Tecniche di elaborazione di immagini in campo medico
6. FILOSOFIA E DIDATTICA DELLA FISICA
6.1 Storia e filosofia della Fisica ed epistemologia in collaborazione col seminario di Scienza ed Epistemologia.
1. FISICA SUBNUCLEARE
1.1 Esperimento SMC (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
Responsabile della ricerca:
F. Bradamante (P.O.)
Componenti:
A. Bressan (Dottorando)
F. Bradamante (P.O.)
M. Giorgi (P.S.)
A. Martin (R.C.)
R. Puntaferro (Laureanda)
P. Schiavon (P.O.)
R. Birsa (I Ric. INFN)
M. Clocchiatti (Docente Scuola Media)
S. Dalla Torre (I Ric. INFN)
M. Lamanna (Ric. INFN)
A. Penzo (Dir.Ricerca INFN)
F. Tessarotto (Ric. INFN)
A. M. Zanetti (Ric.INFN)
Relazione attività 1994:
Il gruppo Alte Energie di Trieste, in collaborazione con 24 Istituti esteri, misura le funzioni di struttura dipendenti dallo spin g1(x) e g2(x) di protone e neutrone, utilizzando un bersaglio polarizzato ed il fascio di muoni di alta energia (200 GeV) prodotto all'acceleratore SPS del CERN. Il codice di laboratorio dell'esperimento è NA47, ed il nome della collaborazione è "Spin Muon Collaboration" (SMC).
La misura della funzione di struttura di spin permette di verificare la bontà del modello a quark e gluoni che descrive la struttura dei nucleoni ed in particolare di vedere come i momenti angolari intrinseci ed i momenti angolari associati al moto dei componenti elementari contribuiscano a costruire il momento angolare intrinseco dei nucleoni. La ricerca ha quindi come oggetto di indagine caratteristiche fondamentali della fisica subnucleare, il cui interesse giustifica ampiamente le risorze finanziare ed umane ad essa dedicate.
Nel 1994 sono stati pubblicati i risultati del run con bersaglio di protoni effettutato nel 1993. Il primo momento di g1(x) vale 0.136 +/- 0.011 +/- 0.011 (solo dati SMC), valore a due deviazioni standard dal valore previsto dalla regola di somma di Ellis e Jaffe. Si conferma quindi il valore trovato da EMC.
Nel 1994 sono stati raccolti 5,2 milioni di eventi a grande angolo e 1,3 milioni di eventi a piccolo angolo con un bersaglio di deuterio. Con questi dati dovremmo ottenere per il primo momento di g1(x) un errore di 0.008, più piccolo di un fattore due rispetto ai dati già pubblicati da SMC.
Nel 1994, a Trieste è stata costruita una camera proporzionale multifili di grandi dimensioni, installata nel mese di giugno, per la misura della polarizzazione del fascio con il metodo di diffusione muone-elettrone.
Nel novembre 1994 il gruppo Alte Energie ha organizzato, a Trieste presso l'ICTP, la "International Conference on the Spin Structure Functions on the Nucleon" con la partecipazione di circa 100 fisici provenienti da tutto il mondo.
Programma 1995:
Presa dati con bersaglio di deuterio e completamento dell'analisi dati.
Finanziamenti:
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
Elenco delle pubblicazioni[1:]
B. Adeva et al., Nucl. Instrum. and Methods A343 (1994) 236.
B. Adeva et al., Phys. Lett. B320 (1994) 400.
D. Adams et al., Phys. Lett. B329 (1994) 399.
B. Adeva et al., Nucl. Instrum. and Methods A349 (1994) 334.
D. Adams et al., Phys. Lett. B336 (1994) 125.
Contributi a conferenze1
F. Tessarotto et al., "Results on the spin dependent structure functions of the proton", XXIV International Symposium on Multiparticle Dynamics, Vietri sul mare (Salerno), 12-19 settembre 1994.
A. M. Zanetti et al., "Spin dependent structure function g1(x) of the proton and the neutron from the SMC experiment", SPIN 94, Bloomington, USA, 12-22 settembre 1994.
A. Bressan et al., "Misura della funzione di struttura g1(x) del protone", comunicazione al LXXX Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica, Lecce, 26 settembre - 1 ottobre 1994.
S. Dalla Torre et al., "Results on the spin dependent structure functions of the proton and the neutron from the CERN experiments", III Trieste Conference: Recent Developments in the Phenomenology of Particle Physics, Trieste, 3-7 ottobre 1994.
1.2 Esperimento DELPHI (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
Del presente esperimento non è pervenuta alcuna relazione.
1.3 Esperimento ALEPH (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
Fisica sperimentale delle particelle elementari col rivelatore ALEPH al Collider LEP del CERN
PROGRAMMA DI RICERCA
Il programma di ricerca riguarda vari capitoli tra cui:
Fisica e+ e- ad alte energie, in particolare e+ e--> [[Zeta]][[ring]]-> fo(f,_)
Fisica elettrodebole - Tests di precisione dello "standard model" - Misura della sezione d'urto e+ e--> [[Zeta]][[ring]]->[[tau]]+ [[tau]]-
Misura della polarizzazione del [[tau]] nei decadementi delle Z[[ring]]
Limiti sulla massa del neutrino [[tau]]
Ricerca di nuovi fenomeni nei decadimenti delle Z[[ring]]
GRUPPO DI RICERCA
Dipartimento di Fisica:
G. Giannini - Professore associato (Capo Gruppo)
L. Bosisio - Professore associato
L. Pitis - Dottorando
R. Della Marina - Borsista
Ricercatori INFN: B. Gobbo.
FINANZIAMENTI
Fondi INFN per il 1994 - 200 ML
STRUMENTAZIONE
Aleph è un apparato a 4[[pi]] per la fisica e+ e- . Le sue prinicpali componenti sono:
una camera a proiezione temporale
un calorimetro elettromagnetico a spire proporzionali di piombo
un calorimetro adronico a tubi di Iarocci
un rivelatore di vertice di microstrip di silicio
PROGRAMMI FUTURI
E' prevista la continuazione del programma di ricerca per i prossimi 5 anni con tests di precisione del Modello Standard.
1.4 Interazione o(p,_)p a energie intermedie (in collaborazione con il CERN di Ginevra).
Studio della reazione di scambio carica O(p,-)p -> O(n,-)n al LEAR (CERN)
Responsabile della ricerca:
F. Bradamante (P.O.)
Componenti:
A. Bressan (Dottorando)
F. Bradamante (P.O.)
M. Giorgi (P.S.)
A. Martin (R.C.)
P. Schiavon (P.O.)
C. Barbina (Docente Scuola Media)
R. Birsa (I Ric. INFN)
S. Dalla Torre (I Ric. INFN)
M. Lamanna (Ric. INFN)
A. Penzo (Dir.Ricerca INFN)
F. Tessarotto (Ric. INFN)
A. M. Zanetti (Ric.INFN)
Relazione attività 1994:
La ricerca ha come obiettivo lo studio della forza tra nucleoni ed antinucleoni, tramite misure di precisione del canale di scambio carica O(p,-)p -> O(n,-)n effettuate al LEAR (l'anello di accumulazione di antiprotoni di bassa energia del CERN).
La problematica riveste una particolare rilevanza in quanto permette di verificare le simmetrie che si suppone le interazioni adroniche posseggano rispetto allo scambio materia-antimateria, e quindi di verificare aspetti fondamentali della forza tra particelle elementari.
La costruzione del LEAR al CERN ha fornito alla comunità scientifica un'opportunità che a tutt'oggi è unica a mondo per effettuare questo tipo di misure. Il gruppo Alte Energie, in collaborazione internazionale con Cagliari, Ginevra, Saclay e Torino, ha effettuato una serie di esperimenti che hanno permesso di ottenere importanti verifiche dell'attuale teorie adroniche, basate sullo scambio di mesoni.
Nel 1994 è proseguita l'analisi dell'esperimento PS199, dedicato alla misura di effetti di spin nel canale di scambio carica O(p,-)p -> O(n,-)n; in particolare sono stati finalizzati i risultati relativi alla misura del parametro di depolarizzazione Dnn a 600 MeV/c ed è stata ottenuta una misura del potere analizzante e della sezione d'urto differenziale con grande statistica.
È stata finalizzata l'analisi di parte dei dati raccolti nell'espeimento PS206, per la misura d precisione della sezione d'urto differenziale della reazione di scambio carica O(p,-)p -> O(n,-)n a 600 e 1200 MeV/c. Questa misura caratterizzata da grande precisione anche ad angoli molto piccoli (fino a 0deg.) ha permesso di effettuare l'estrapolazione al polo e determinare il valore della costante di accoppiamento [[pi]]NN: 0.071 +/- 0.002.
Programma 1995:
Completamento analisi dei dati.
Finanziamenti:
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
Elenco delle pubblicazioni:
A. Martin et al.[1], "An antineutron detectors calibration method for O(p,-)p -> O(n,-)n charge-exchange differential cross-section measurement", Nucl. Instr. and Methods A346 (1994) 237.
M. Lamanna et al.[2 ], "A high-statistics measurement of the O(p,-)p -> O(n,-)n charge-exchange reaction at 875 MeV/c", preprint CERN-PPE/94-137, accettato per pubblicazione su Nucl. Phys. B.
R. Birsa et al.2 , "High precision measurement of the O(p,-)p -> O(n,-)n charge-exchange differential cross-section", preprint CERN-PPE/94-156 e Phys. Lett. B339 (1994) 325.
F. Bradamante, A. Bressan, M. Lamanna e A. Martin, "Determination of the charged pion nucleon coupling constant from the O(p,-)p -> O(n,-)n differential cross-section", preprint CERN-PPE/94-211, accettato per pubblicazione su Phys. Lett. B.
F. Bradamante e A. Martin, "Manifestation of the pion pole in the O(p,-)p -> O(n,-)n charge-exchange scattering", preprint CERN-PPE/94-210, accettato per pubblicazione su Phys. Lett. B.
Comunicazioni a congressi:
F. Bradamante, "Status report of experiment PS199 e PS206", relazione al comitato SPSLC del CERN, 29 marzo 1994.
A. Martin, "Present status of antinucleon-nucleon scattering", relazione su invito a "International School of Physics of Exotic Atoms", 6th Workshop: Exotic Atoms, Molecules and their interactions", Erice, 21-30 marzo, 1994.
F. Bradamante, "Experimental results on O(N,_)N scattering", relazione su invito a LEAP94 "Third biennial conference on Low Energy Antiproton Physics", Bled (Slovenia), 12-18 settembre 1994.
A. Bressan et al.[2], "Misura della struttura dip-bump della sezione d'urto differenziale di scambio carica O(p,-)p -> O(n,-)n", comunicazione al LXXX Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica, Lecce, 26 settembre - 1 ottobre 1994.
1.5 Studio di vari fenomeni di asimmetria e polarizzazione in produzione di adroni mediante un fascio di protoni (antiprotoni) polarizzati ad alta energia.
Esperimento SEPTE (in collaborazione con il Fermilab negli Stati Uniti).
Esperimento SEPTE al Tevatron di Fermilab. Collaborazione E704.
Finalizzazione dell'analisi dei dati.
Responsabile locale: dr. A. Penzo (INFN).
Dipartimento di Fisica: Prof. Paolo Schiavon - professore ordinario
Finanziamento INFN.
Pubblicazioni :
- FNAL E581/704 Collaboration , "Measurement of the double-spin asymmetry ALL for inclusive multi-gamma pair production with 200 GeV/c polarized proton beam and polarized proton target". Phys. Letters B 336(1994) 269.
- FNAL E581/704 Collaboration , "Analysing power measurement in inclusive Lambda0 production with a 200 GeV/c polarized proton beam". Inviato al Physics Letters.
Elaborazione di una proposta di esperimento al RHIC di Brookhaven
(scattering pp a piccolo angolo, con varie possibilita' di sviluppo)
Ampia collaborazione internazionale
responsabile locale dr. A Penzo (INFN)
Dipartimento di Fisica: Prof. Paolo Schiavon - professore ordinario
Finanziamento INFN.
Studio di fototubi multianodo e fasci di fibre scintillanti.
Esperimento FOTOMA. Collaborazione FAROS (RD 17).
Responsabile locale : dr. A. Penzo (INFN).
Dipartimento di Fisica: Prof. Paolo Schiavon - professore ordinario
Finanziamento INFN.
Pubblicazioni :
= FAROS (RD 17) Collaboration , "Fast readout of scintillating fibres using position-sensitive photomultipliers". Nucl. Instr. and Meth. A 344 (1994) 220.
1.6 Esperimenti per la ricerca di antimateria nello spazio.
Particelle elementari nei raggi cosmici :
Studio dell'antimateria nei raggi cosmici.
Esperimento (e collaborazione) WIZARD
Analisi dei dati raccolti in voli di palloni stratosferici (voli TS93 e CAPRICE). Elaborazione di proposte di voli in satellite (prog. NINA).
Responsabile locale : dr. A. Vacchi (INFN)
Dipartimento di Fisica: Prof. G. Barbiellini - professore ordinario
Prof. Paolo Schiavon - professore ordinario
Finanziamento INFN.
Sviluppo di nuovi rivelatori per futuri esperimenti.
1.7 Esperimenti e ricerca sugli effetti quantistici nonlineari in elettro- dinamica. Esperimento PVLAS
1.8 Esperimento BABAR in collaborazione con SLAC: studi di violazione di CP nel canale B-antiB.
1.9 Esperimento XLHB/RD22: studio dell'estrazione di un fascio di protoni dal SPS del CERN.
2. FISICA NUCLEARE
2.1 Fisica nucleare delle medie energie: esperimenti CHAOS e FINUDA
esp. CHAOS
Componenti dell'attivita' di ricerca
F. Bonutti - Studente di Dottorato di Ricerca
P. Camerini - Ricercatore Universitario,
E. Fragiacomo - Studente Laureando (Laureato il 15/12/94),
N. Grion - Primo Ricercatore INFN,
R. Rui - (responsabile) Professore Associato
Attivita' scientifica svolta nell'anno 1994
L'attivita' di ricerca dell'Esperimento EDP nel 1994 ha visto il completamento della fase di raccolta dati ed il successivo inizio dell'analisi degli stessi, con particolare riferimento alla determinazione dei parametri di calibrazione.
Nei periodi gennaio-febbraio e luglio-agosto sono stati raccolti dati relativi alla reazione elementare [[pi]]+p---> [[pi]]+[[pi]]-n ad energie del pione incidente comprese tra 200 e 300 MeV. In questo modo si e' completata la parte di presa dati relativa alla linea di ricerca ([[pi]],2[[pi]]) di cui il gruppo di Trieste e' responsabile.
Per quanto riguarda l'analisi dei dati, sono state completate tutte le fasi di calibrazione dei rivelatori dello spettrometro CHAOS, in particolare, per quanto riguarda la responsabilita' del gruppo di Trieste, la calibrazione dei telescopi CFT. A questa analisi e' seguita la pubblicazione su rivista internazionale di un articolo dettagliato sulle proprieta' discriminanti degli stessi. Contemporaneamente e' stato messo a punto il programma di simulazione dell'intero apparato di rivelazione CHAOS con l'intento di determinare l'accettanza e l'angolo solido effettivo del rivelatore. L'analisi dei dati raccolti nel 1993, relativi allo studio della reazione ([[pi]],2[[pi]]) su nuclei, e' percio' avviata, sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo, con la determinazione delle sezioni d'urto differenziali e totali.
Finanziamenti ottenuti nel 1994
INFN: 190 MLire
Pubblicazioni relative al 1994
- M. Kohler, B.E. King, N.R. Stevenson, R.B. Schubank, Y.M. Shin, R.A. Ristinen, P. Amaudruz, P.P.J. Delheij, D.C. Healey, B.K. Jennings, D.F. Ottewell, G. Sheffer, G.R. Smith, G.D. Wait, J.T. Brack, A. Feltham, M. Hanna, R.R. Johnson, F.M. Rozon, V. Sossi, D. Vetterli, P. Weber, N. Grion, R. Rui, E.L. Mathie, R. Tacik, M. Yeomans, C.A. Gossett, G.J. Wagner, J.M. Lee and K.S. Chung, ``Vector analyzing power iT_11 in [[pi]]d elastic scattering at 49 MeV'', Phys. Rev. C49 (1994) 1715
- F. Bonutti, S. Buttazzoni, P. Camerini, N. Grion and R. Rui, ``The CHAOS Fast Trigger. An array of telescopes for e,[[pi]],p mass identifications in the intermediate energy region'', Nucl. Instr. and Meth. A350 (1994) 136
- G.R. Smith et al., ``The CHAOS Spectrometer for Pion Physics at TRIUMF'', submitted to Nucl. Instr. and Meth., Oct. 1994
Programma per il 1995
L'attivita' futura del gruppo di Trieste si basa su due linee fondamentali. La prima riguarda il completamento dello studio sistematico della reazione ([[pi]],2[[pi]]) a varie energie, soprattutto per quanto riguarda lo studio della reazione elementare. La seconda riguarda invece l'inizio delle misure relative agli studi di problematiche legate alla fisica dell'interazione pione-nucleo e pione-nucleone. Questa fase avra' inizio con l'autunno 1994. Il gruppo di Trieste ha il compito di garantire, nell'ambito della collaborazione CHAOS, sia una partecipazione attiva ai periodi di misura, che il supporto tecnico per la gestione dei CFT, per tutto il 1995 e il 1996. Nel 1997 e' previsto il rientro in sede del materiale di proprieta' dell'INFN.
Il prossimo anno il gruppo di Trieste sara' inoltre attivamente impegnato nell'analisi dei dati raccolti sino ad ora, e di quelli che verranno raccolti nei prossimi mesi.
esp. FINUDA
Componenti dell'attivita' di ricerca
P. Camerini - Ricercatore Universitario,
N. Grion - (responsabile) Primo Ricercatore INFN,
R. Rui - Professore Associato
Attivita' scientifica svolta nell'anno 1994
L'attivita' di ricerca dell'Esperimento FINUDA nel 1994 e' consistita nella progettazione dei due rivelatori traccianti piu' interni dell' apparato FINUDA (ISIM e OSIM) e nella costruzione di prototipi delle varie componenti. La parte attiva sara' costituita da rivelatori a microstrip al silicio che, nella primavera, sono stati studiati sotto fascio al CERN fornendo risultati soddisfacenti.
Durante l' estate sono invece stati studiati alcuni chip di lettura per l' elettronica di front end ed in seguito a cio' si e' giunti alla scelta del chip denominato VA1.
In collaborazione con una compagnia elettronica esterna si sono studiatele problematiche relative alla progettazione degli ibridi di supporto e pilotaggio del chip. A dicembre la progettazione degli stessi era in fase finale.
Si e' inoltre studiata e provata il resto dell' elettronica di front end e di lettura dei segnali provenienti dai rivelatori.
Altre problematiche affrontate sono state la saldatura delle decine di migliaia di canali del rivelatore, gli incollaggi delle varie parti (trattasi di spessori di 300 um che devono essere incollati con coplanarita' molto spinta) e i vincoli meccanici legati al posizionamento e alla movimentazione dei rivelatori all' interno dell' apparato. In questo contesto l' attivita' del gruppo nel '94 e' consistita principalmente in un grosso sforzo di progettazione del rivelatore e nel test di alcune componenti dello stesso.
Finanziamenti ottenuti nel 1994
INFN: 428 MLire
Comunicazioni a congressi
Titolo della relazione su invito: " FINUDA and hypernuclear production at DAFNE". Titolo della conferenza:" International conference on hypernuclear and particle physics".
Programma per il 1995
L'obiettivo di lavoro del gruppo di Trieste per il 1995 consistera' nel portare a termine la costruzione dei rivelatori di vertice ISIM e OSIM.
Cio' avverra attraverso varie fasi:
1) test dei prototipi degli ibridi,
2) test finali dell' elettronica di lettura e di altre parti elettroniche,
3) test sotto fascio di pioni, elettroni e protoni di un prototipo
del rivelatore presso i laboratori del TRIUMF e del CERN,
2.2 Interazioni fra ioni pesanti a basse e medie energie presso i Laboratori Nazionali di Legnaro (Padova).
RIRIRIP
Finanziamenti: INFN
Pubblicazioni nel 1994.
1) U.Abbondanno, F.Demanins, G.Vannini, P.Boccaccio, L.Vannucci, R.A.Ricci, M.Bruno, M.D'Agostino, P.M.Milazzo, M.Bozin and N.Cindro, Elastic scattering of 58Ni on 46Ti at energies near the Coulomb barrier: search for resonant states, Int. Journal of Mod. Phys. E.3(1994)919.
2) L.Vannucci, U.Abbondanno, M.Bettiolo, M.Bruno, N.Cindro, M.D'Agostino, P.M.Milazzo, R.A.Ricci and G.Vannini, Clustering states in the 62Ni(58Ni,58Ni)62Ni reaction, Zeitschrift für Physik A349 (1994) 223.
3) U.Abbondanno, M.Bruno, N.Cindro, M.D'Agostino, P.M.Milazzo, R.A.Ricci, G.Vannini, and L.Vannucci, Search for resonances in heavy systems: the 58Ni+46Ti and 58Ni+58,62Ni cases, Proceedings of the International,Conference on Clusters in nuclear structure and dynamics, Strasbourg, September 6-9, 1994, ed.by F.Haas, Editions Frontières, pag.
2.3 Esperimento MULTICS: interazioni fra ioni pesanti a energie intermedie presso il Ciclotrone superconduttore della Michigan State University.
MISURE DI PRODUZIONE DI FRAMMENTI NUCLEARI NELLE INTERAZIONI FRA IONI PESANTI:
ESPERIMENTO MULTICS.
Collaborazione:: BA-BO-LNL-MI-TS e Michigan State University
Ricercatori di Trieste:: G. Margagliotti,R. Rui, G.Vannini,
(P.Buttazzo)
Finanziamenti:: INFN.
Nell'ambito del programma di ricerca programmato per l'esperimento, nel 1994 si e' portata a termine una serie di misure presso il Ciclotrone Superconduttore della Michigan State University (USA). A tale scopo i ricercatori di Trieste hanno partecipato alla preparazione della misura, fra l'altro eseguendo a Trieste alcuni tests per l'ottimizzazione delle prestazioni di alcuni rivelatori (CsI), e ai turni di misura, che sono stati quattro. Il gruppo di Trieste ha poi contribuito alla riduzione e alla analisi di parte dei dati raccolti. Nel 1994 è stata portata a termine l'analisi di alcune misure effettuate nei due anni precedenti sia presso la Michigan State University che presso il laboratorio GANIL di Caen (Francia). I risultati indicano l'esistenza del processo di Multiframmentazione nucleare.
Pubblicazioni nel 1994.
1) M.Bruno, M.D'Agostino, M.L.Fiandri, E.Fuschini, L.Manduci, P.M.Milazzo, P.F. Mastinu, F.Gramegna, A.M.J.Ferrero, F.Gulminelli, I.Iori, A.Moroni, R.Scardaoni, P.Buttazzo, G.V.Margagliotti, G.Vannini, G.Auger and E.Plagnol, Angular and velocity analysis of the three-fold events in the Xe+Cu reaction at 45 MeV/u, Nuclear Physics A576(1994)138
2) M.Bruno, P.Buttazzo, M.D'Agostino, A.Ferrero, M.L.Fiandri, E.Fuschini, F. Gramegna, F.Gulminelli, I.Iori, L.Manduci, G.V.Margagliotti, P.F.Mastinu, P.M.Milazzo, A.Moroni, R.Scardaoni, G.Vannini, G.Auger, and E.Plagnol, Multifragmentation in Xe + Cu reaction at 45 MeV/u, Proceedings of the International Workshop XXII on Gross Properties of Nuclei and Nuclear Excitations, Hirshegg, Austria, January 17-22, 1994, pag.175.
3) N.Colonna, D.R.Bowman, S.Brambilla, M.Bruno, P.Buttazzo, L.Celano, S.Chiodini, M.D'Agostino, J.D.Dinius, A.Ferrero, K.Gelbke, T. Glasmacher, F.Gramegna, D.O.Handzy, D.Horn, Wen-Chien-Hsi, M.Huang, I.Iori, M.Lisa, W.G.Lynch, G.V.Margagliotti, P.F.Mastinu, P.M.Milazzo, C.Montoya, A.Moroni, G.K.Peaslee, L.Phair, F.Petruzzelli, R.Rui, R.Scardaoni, C.Schwarz,B.Tsang, G.Vannini, C.Williams, Multifragmentation in 30 MeV/u 129Xe induced reactions, Proceedings of the International Workshop XXII on Gross Properties of Nuclei and Nuclear Excitations, Hirshegg, Austria, January 17-22, 1994, pag.144.
2.4 Studio di meccanismi di reazioni nucleari.
MISURE DI TEMPI DI REAZIONI NUCLEARI MEDIANTE LA TECNICA DEL BLOCKING CRISTALLINO:
ESPERIMENTO TIMEO.
Collaborazione: BO-LNL-MI-TS-Universita' di Stato di Mosca.
Ricercatori di Trieste: U. Abbondanno, G. Vannini .
Finanziamenti: :INFN.
Nel 1994 e' continuato il programma scientifico stabilito, in particolare si è studiata la reazione 16O+58Ni(cristallino) e, mediante la tecnica del Blocking, si sono analizzati i dati relativi ai tempi di ritardo del processo di fusione-fissione. I risultati di tale analisi hanno mostrato l'esistenza di tempi di reazione dell'ordine di 10-18 s, cioè molto lunghi rispetto alle predizioni dei modelli statistici standard di nucleo composto, indicando che la dinamica della reazione gioca un ruolo molto importante anche nel processo di fissione.
Pubblicazioni nel 1994.
1) E.Fuschini, F.Malaguti, E.Fioretto, R.A.Ricci, L.Vannucci, A.D'Arrigo, G.Giardina, A.Taccone, A. Moroni, N. Eremin, O.Yuminov and G.Vannini, Experimental observation of long delay times in the reaction induced by oxigen ions on nickel crystals, Physical Review C50(1994)1964.
2.5 Esperimento OBELIX al LEAR del CERN sull'interazione o(n,_)p e o(p,_)-4He.
Responsabile: prof. Giulio Pauli, professore associato.
Ho trascorso l' a.a. 1993-94 beneficiando dell' autorizzazione rettorale a dedicarmi ad esclusiva attivita' di ricerca scientifica. Ho svolto tale attivita' partecipando a programmi di misure eseguite al Low Energy Antiproton Ring (LEAR) del CERN e riguardanti:
1. l' interazione antineutrone-protone a basse energie;
2. l' annichilazione ritardata di antiprotoni in elio.
1. interazione antineutrone-protone a basse energie.
Lo studio delle forze nucleari richiede informazioni sperimentali ricavate dall' osservazione di processi fra adroni (particelle sensibili a tali forze). Di particolare importanza sono le informazioni ottenute da misure relative all' interazione antinucleone-nucleone ( Click here for Picture ), misure che si possono effettuare mandando un fascio di antinucleoni (antiprotoni ( Click here for Picture ) o antineutroni ( Click here for Picture )) a colpire un bersaglio di nucleoni, solitamente protoni (p).
In merito a questa interazione, uno dei problemi concerne la dipendenza di essa dallo stato di isospin I del sistema Click here for Picture .
Il sistema Click here for Picture p e' uno stato di isospin puro, I=1; a differenza del sistema Click here for Picture p che e' una miscela di stati di isospin I=0 e I=1. Pertanto, misure di sezioni d' urto di processi Click here for Picture p, in funzione del momento dell' Click here for Picture che colpisce il bersaglio, possono fornire indicazioni chiare sulla citata dipendenza.
Mi sono occupato di questo problema partecipando a un programma di misure di sezioni d' urto totale e di annichilazione Click here for Picture p a basso momento, eseguite al LEAR del CERN mediante un apparato (OBELIX) comprendente un sistema per la produzione di Click here for Picture , basato sulla reazione di scambio carica Click here for Picture , e un complesso di rivelatori per la identificazione e spettrometria delle particelle partecipanti all' annichilazione Click here for Picture p. I dati sperimentali sono stati ottenuti nell' intervallo di momenti sotto 400 MeV/c. Sopra 150 MeV/c essi concordano con una serie di dati di altri autori, l' unica serie di dati apparsa nella letteratura. Per momenti piu' bassi sono dati nuovi originali.
Attualmente, collaboro all' analisi dei dati sperimentali raccolti e al confronto di essi con previsioni teoriche sulle sezioni d' urto. L' analisi e' rivolta anche all' accertamento della possibile presenza nell' interazione Click here for Picture p di contributi associati a momenti angolari maggiori di zero, cui e' correlata l' esistenza di risonanze prodotte dall' attrazione nel sistema Click here for Picture . La ricerca di tali risonanze costituisce uno dei punti centrali dello studio delle forze nucleari.
Non appena completi, i risultati dell' analisi saranno pubblicati.
2. Annichilazione ritardata di antiprotoni in elio.
Sperimentando sull' annichilazione a riposo di Click here for Picture in elio venne osservata l' esistenza di annichilazioni aventi luogo con ritardi medi dell' ordine dei microsecondi rispetto alle annichilazioni pronte che avvengono entro qualche decina di nanosecondi dal momento della cattura dell' Click here for Picture e della formazione dell' atomo di elio antiprotonico. Questo fenomeno risulto' essere peculiare dell' elio.
Le annichilazioni ritardate furono attribuite alla diseccitazione di un atomo di elio antiprotonico neutro Click here for Picture formatasi in uno stato metastabile (noto come atomo di Condo).
In letteratura sono stati riportati risultati sperimentali relativi alla frazione delle annichilazioni ritardate rispetto al totale delle annichilazioni pronte e ritardate, e ai tempi medi delle diverse componenti, nel caso dell' elio puro liquido e gassoso a pressioni superiori a 1 atm.
Mi sono occupato di questo argomento partecipando a un programma di misure, eseguite con il fascio di Click here for Picture del LEAR (CERN), intese a ottenere informazioni sperimentali nuove sul comportamento temporale e sull' entita' delle annichilazioni ritardate di Click here for Picture in elio
(a) nel caso di elio contaminato da piccole quantita' di altro elemento gassoso, e
(b) nel caso di elio a pressioni molto basse (mbar).
I risultati di queste misure, parzialmente gia' pubblicati (v. allegato), fanno intravedere che il fenomeno delle annichilazioni ritardate non trovi completa spiegazione sulla base dell' atomo di Condo, bensi' richieda una descrizione piu' elaborata basata sulla formazione di complessi sistemi metastabili neutri o carichi.
Attualmente partecipo al completamento dell' analisi dei dati sperimentali e allo studio di modelli alternativi all' atomo di Condo.
3. FISICA DELLE SUPERFICI
3.1 Ricerche in Fisica delle superfici (presso Laboratorio TASC).
Attivita' di ricerca:
Transizioni di fase di superfice.
Crescita e caratterizzazione di nuovi materiali a base di C60 .
Componenti:
Silvio Modesti prof ass. responsabile
Andrea Goldoni dottorando
Michael R.C. Hunt borsista CEE Human Capital and Mobility
Cinzia Cepek laureanda
Attivita' svolta:
Studio delle transizioni di fase ad alta temperatura delle superfici di semiconduttori mediante spettroscopia di energy loss ad alta risoluzione (HREELS) e di fotoemissione. Studio del 'surface melting' e della metallizzazione della superfice (111) del Ge a 1100 K.
Crescita e caratterizzazione elettronica e strutturale di sistemi C60 -metalli come interfacce, composti e multistrati di possibile interesse per superconduttori ad alta temperatura. Studio delle proprieta' elettroniche di questi materiali con scattering di elettroni a bassa energia (LEED e HREELS) e spettroscopia Auger e di fotoemissione. Studio delle transizioni di fase della superfice (111) del C60 .
Relazioni su invito a congressi internazionali:
"Variable charge state of C60 on metal surfaces", Symposium on Surface Science 3S 94, Les Arcs, France, 6-12 marzo 1994, relazione su invito, Silvio Modesti
"Charge state and electronic structure of C60 layers on metal surfaces", Euroconference on Physics and Chemistry of unconventional superconducting materials, Pisa, 2-6 maggio 1994, relazione su invito Silvio Modesti
Pubblicazioni:
J. K. Gimzewski, S. Modesti, R. R. Schlittler
" Cooperative self assembly of Au atoms and C60 on Au(110) surfaces"
Phys.Rev. Letters 72, 1036 (1994)
J.K. Gimzewski, S. Modesti, T. David and R. R. Schlittler
"Scanning tunneling microscopy of Ordered C60 and C70 layers on Au(111), Cu(111), Ag(1100 and Au(110) surfaces.
J. Vac. Sci .Technol. B12, 1942 (1994)
S. Modesti, V.K. Dhanak, M. Sancrotti, A. Santoni, B.J.K. Persson, and E. Tosatti,
"High Temperature surface metallization of Ge(111) detected by electron energy loss spectroscopy"
Phys. Rev. Letters 72 , 1951 (1994)
M.R.C. Hunt, S. Modesti, P. Rudolf and R.E. Palmer
"Charge transfer and structure in C60 adsorption on metal surfaces"
Phys. Rev. B (1995)
S. Modesti, J. K. Gimzewski and R. R. Schlitter
" Stable and netastable reconstructions at the C60/Au(110) interface"
Surface Science (1995) in press
`The structural and vibrational properties of C60 adsorbed on the Graphite(0001) Surface', M.R.C. Hunt and R.E. Palmer, Surface Review and Letters, (in press).
Relazioni a congressi internazionali
'Metallization of Ge(111) at high temperature'. S. Modesti, M. Sancrotti, A. Santoni, B. Persson and E. Tosatti, ECOSS-14, Lipsia 19-23 settembre 1994
'Stable and metastable reconstructions at the C60/Au(110) interface', S. Modesti, J. K. Gimzewski and R. R. Schlittler, ECOSS-14, Lipsia 19-23 settembre 1994
'Electronic Structure and Charge Transfer in C60/alkali metal Layered Structures' , M.R.C. Hunt, S. Modesti, P. Rudolf; Cavendish Laboratory, Cambridge, U.K., 4 February 1994. Oral presentation; and ISSC-10, University of Liverpool, U.K., 28 - 31 March 1994. Oral presentation.
'Charge Transfer and Structure of C60 Adsorbed at Metallic and Semi-Metallic Surfaces', M.R.C, Hunt, S. Modesti, P. Rudolf, and R.E. Palmer; Surface Science in Cambridge Meeting, University of Cambridge, U.K., 15 April 1994. Oral presentation.
`Geometric Structure and Vibrational Excitations of C60 adsorbed at the Graphite(0001) Surface' , M.R.C. Hunt, and R.E. Palmer, Advances in Surface and Interface Physics (Modena), 19 - 21 December 1994. Poster presentation.
Finanziamenti ottenuti nel 1994:
MURST grandi apparecchiature 320 ML
Murst 60% 16 ML
MURST 40% 21 ML
CNR 60 ML
Programma per il 1995:
Studio dell'interazione elettrone fonone nel C60 .
Crescita e caratterizzazione elettronica e strutturale di nuovi materiali a base di C60 e metalli di possibile interesse per superconduttivita' ad alta temperatura.
Costruzione di un microscopio a scansione ad effetto tunnel (STM)
operante in ultra alto vuoto ed a temperature tra 5K e 400. K.
3.2 Studio di reazioni catalitiche con metodi di Fisica delle Superfici (attività svolta presso l'Area di Ricerca di Trieste - Sincrotrone Trieste - Divisione Scientifica).
Gruppo di Ricerca: Radiazione di Sincrotrone
Scienza delle Superfici e Catalisi
Strumentazione per radiazione di sincrotrone
Ricerche con radiazione di sincrotrone
Spettroscopia di raggi X con fotoelettroni
Fenomeni di chemissorbimento
1. GRUPPO DI RICERCA
Dipartimento di Fisica:
Renzo Rosei Professore ordinario (Capo Gruppo)
Giovanni Comelli Ricercatore
Massimo Torri Dottorando
Andrea Citti Laureando
Andrea Locatelli Laureando
Cesare Comicioli Laureando
Christian Dal Pozzo Laureando
Gianluca Rotaris Laureando
Laura Ursella Laureando
Luca Gregoratti Laureando
Michele Zacchigna Laureando
Stefano Stefennato Laureando
Sincrotrone Trieste:
Adolfo Savoia, Kevin Charles Prince, Maya Kiskinova, Giorgio Paolucci, Michele
Bertolo
INFM - Laboratorio TASC: Fernando Tommasini, Alberto Morgante
2. PROGRAMMA DI RICERCA
Il programma si articola su due sub-attività.
A. Coordinamento Scientifico e sviluppo strumentazione per luce di sincrotrone
Il Gruppo ha proseguito, nel 1994, l'attività di coordinamento scientifico della Sincrotrone Trieste (di cui il Prof. Rosei è attualmente Direttore Scientifico). Tutte le attività riportate sono pertanto state effettuate in collaborazione con la Divisione Scientifica stessa.
Durante il 1994 sono state completate quattro linee di luce (SuperESCA, VUV Photoemission, ESCA Microscopy, Diffrazione) e si è sviluppata la fase del loro "commissionning" a cui tutti i membri del gruppo hanno attivamente partecipato.
La maggior concentrazione degli sforzi si è avuta sulla linea SuperESCA che ha brillantemente raggiunto e superato i parametri di progetto.
Nel luglio 1994 è stata ottimizzata la risoluzione spettrale che ha attualmente (insieme alla VUV) il record mondiale di potere risolutivo (R ~ 15.000) per una beamline ad alto flusso.
Nel Dicembre `94 è stato ottimizzato anche il flusso e sono stati effettuati i primi esperimenti "time resolved".
B. Attività di ricerca in scienza delle superfici e catalisi
Nel `94 è proseguita la sperimentazione con metodi di Fisica delle Superfici, volta alla determinazione dei parametri di interazione fra specie in fase gassosa e superfici solide.
Queste misure hanno risvolti importanti nella comprensione di fenomeni industrialmente rilevanti come la corrosione e la catalisi.
In particolare il Gruppo si è concentrato nello studio dell'interazione dell'ossido di azoto e dell'ossido di carbonio con superfici di rodio metallico per comprendere il funzionamento di questo elemento nelle marmitte catalitiche.
I risultati di questi studi sono esplicitati in oltre sette lavori a stampa su riviste internazionali (elencati separatamente).
3. SEMINARI
Circa una decina in Italia e all'estero
4. ELENCO DELLE PUBBLICAZIONI
1. "STM study of oxygen on Rh(110)", V. R. Dhanak, K. C. Prince, R. Rosei,
P. W. Murray, F. M. Leibsle,, M. Bowker and G. Thornton, Phys. Rev.
B49, 5585 (1994).
2. "NO dissociation on Rh(110)", G. Comelli, V. R. Dhanak, N. Pangher, G.
Paolucci, M. Kiskinova and R. Rosei, Surf. Sci. 317, 117 (1994).
3. "CO adsorption on Rh(110) covered with ordered (3x1) and (2x1) nitrogen
layers", L. Casalis, A. Baraldi, G. Comelli, V. R. Dhanak, M. Kiskinova
and R. Rosei, Surf. Sci. 306, 193 (1194).
4. "Molecular and mixed coadsorbed layers produced by NO adsorption on
(1x1) and (1x2) Rh(110)", A. Baraldi, V. R. Dhanak, M. Kiskinova and R.
Rosei, Appl. Surf. Sci. 78, 445 (1994).
5. "Reconstructive interactions in mixed N+O layers on Rh(110)", V. R.
Dhanak, A. Baraldi, R. Rosei, M. Kiskinova, P. W. Murray, G. Thornton
and M. Bowker, Phys. Rev. B50, 8807 (1994).
6. "Adsorption site determination by means of surface core level shift
energy photoelectron diffraction: Pd {110}(2x1)p2mg-Co", A. Locatelli,
B. Brena, S. Lizzit, G. Comelli, G. Cautero, G. Paolucci and R. Rosei,
Phys. Rev. Lett. 73, 90 (1994).
7. "Nitrogen - induced reconstruction on Rh(110) effect of oxygen on the
growth and ordering of Rh-N chains", P. W. Murray, F. M. Leibsle, G.
Thornton, M. Bowker, V. R. Dhanak, A. Baraldi, M. Kiskinova and R.
Rosei, Surf. Sci. 304, 48 (1994).
8. "Silicon X-ray detector for synchrotron radiation digital radiology",
F. Arfelli, G. Barbiellini, G. Cantatore, E. Castelli, P. Cristaudo, L.
Dalla Palma, M. Di Michiel, R. Longo, P. Poropat, R. Rosei, M. Sessa,
F. Tommasini, G. Tromba, A. Vacchi, Nucl. Instr. Meth. A353, 366 (1994).
5.
FINANZIAMENTI- Sincrotrone Trieste
- Università (60%)
6. PROGRAMMA PER IL 1995
Durante il 1995 si prevede la continuazione a grandi linee delle attività del 1994 sia per gli aspetti di Coordinamento Scientifico e Sviluppo Strumentazione che per le Attività di ricerca in scienza delle superfici. Le variazioni di maggior rilievo saranno rappresentate dalla sperimentazione che verrà effettuata sulle linee di luce di cui è stato completato il "commissionning". Le principali tematiche di ricerca verranno perciò affrontate utilizzando la linea di luce SuperESCA che dovrebbe consentire di osservare alcune reazioni catalitiche semplici in "tempo reale".
3.3 Attività Molecular Beam Epytaxy svolta presso Laboratorio TASC.
Titolo dell'attivita':
Fisica delle eterostrutture di semiconduttori composti
Responsabile della ricerca:
Alfonso Franciosi (Professore Associato)
Collaboratori:
Alberta Bonanni (Laureanda in Fisica, Universita' di Trieste)
Monica Cantile (Laureanda in Fisica, Universita' di Trieste)
Renzo Nicolini (Laureando in Fisica, Universita' di Trieste)
Lucia Sorba (Ricercatrice CNR)
Lia Vanzetti (Borsista INFM)
Jens Paggel (Borsista CEE)
S. Yildirim (Borsista ICTP)
Guido Mula (Dottorando, Universita' di Cagliari)
Riassunto dell'attivita' per il 1994:
L'attivita' di ricerca per il 1994 e' stata rivolta alla fabbricazione di eterogiunzioni di materiali semiconduttori eterovalenti mediante tecniche di epitassia da fasci molecolari (MBE), ed alla caratterizzazione delle loro proprieta' mediante spettroscopia ottica ed elettronica. Una delle motivazioni teoriche principali e' che mentre per eterostrutture isovalenti convenzionali (quali AlAs-GaAs) l'allineamento delle bande dovrebbe dipendere soltanto dalle proprieta' di volume dei due semiconduttori, per interfacce polari tra due semiconduttori eterovalenti le discontinuita' di banda dovrebbero dipendere dai dettagli microscopici dell' interfaccia. In particolare, violazioni delle proprieta' di transitivita' e commutativita', ed una dipendenza dei parametri di giunzione dall' orientazione cristallografica sarebbero in generale possibili per eterostrutture eterovalenti. Calcoli autoconsistenti di struttura a bande mostrano, per esempio, che doppi strati di atomi del gruppo IV in omogiunzioni III-V potrebbero dar luogo a violazioni della regola di transitivita' dell' ordine di 1eV, a causa di un dipolo locale che assimila tali atomi ad un doppio strato n+-p+.
Da un punto di vista applicativo, eterostrutture eterovalenti rivestono grande importanza per la realizzazione di nuovi dispositivi a stato solido in optoelettronica ed elettronica veloce (e.g. strutture ZnSe-GaAs per LED e laser nel blu, strutture CdTe-GaAs come substrati composti per rivelatori infrarossi HgCdTe, GaAs FET con base in Ge, etc.) ed il controllo dei processi di crescita e dell' allineamento delle bande avrebbe un impatto tecnologico di altissimo rilievo. A Trieste abbiamo condotto i primi studi sperimentali su strutture eterovalenti ordinate di alta qualita' prodotte al laboratorio TASC mediante MBE. Tra i risultati principali vi sono:
La prima dimostrazione che la composizione locale dell'interfaccia determina l'allineamento delle bande in eterogiunzioni ZnSe-GaAs. Le discontinuita' in banda di valenza sono state gradualmente modificate da 0.6 a 1.2eV cambiando la terminazione dell'interfaccia da Se a Zn.
La prima dimostrazione che la barriera di Schottky di diodi Al/GaAs puo' essere controllata nell'intervallo 0.2-1.1eV mediante la fabbricazione di strati ultrasottili di silicio pseudomorfo all'interfaccia.
La prima analisi in sezione di eterostrutture di materiali semiconduttori mediante la tecnica di lateral atomic force microscopy.
Seminari:
1. A. Franciosi, "Heterovalent Semiconductor Heterostructures", Laboratoire de Physique de la Matiere Condensee, Ecole Normale Superieure, Paris (France), March 31, 1994.
2. A. Franciosi, "Interfaces in Heterostructures" (invited), Italian-German Symposium Quantum Structures in Semiconductors, Villa Vigoni, Menaggio (Italy), April 18-20, 1994.
3. A. Franciosi, "Semiconductor Heterostructures" (invited), Workshop Modeling and Simulation of Advanced Materials, Mesagne (Italy), April 26-28, 1994.
4. A. Franciosi, "Materials Science at TASC" (plenary), Congresso Nazionale di Fisica della Materia, Brescia (Italy), June 13-16, 1994.
5. L. Sorba, L. Vanzetti, G. Biasiol, G. Bratina, and A. Franciosi, "1eV-wide Tunability of Schottky Barriers in Al/Si/GaAs(001) Junctions", Annual Meeting of the Semiconductors and Insulators Section of the Istituto Nazionale di Fisica della Materia, Abano (Italy), November 2-4, 1994.
6. P. Prete, D. Greco, R. Cingolani, L. Vanzetti, L. Sorba, and A. Franciosi, "Optical Absorption in ZnCdSe/ZnSe Heterostructures and Multiple Quantum Wells", 80th National Congress of the Italian Physical Society, Lecce (Italy), September 26-October 1, 1994.
Pubblicazioni:
1. J.E. Angelo, W.W. Gerberich, G. Bratina, L. Sorba, and A. Franciosi, M.J. Mills, "TEM Investigation of CdTe(111)/GaAs(001) Interfaces", MRS Proceedings 319, 129 (1994).
2. R. Nicolini, L. Vanzetti, Guido Mula, G. Bratina, L. Sorba, A. Franciosi, M. Peressi, S. Baroni, R. Resta, A. Baldereschi, J.E. Angelo, and W.W. Gerberich, "Local Interface Composition and Band Discontinuities in Heterovalent Heterostructures", Phys. Rev. Lett. 72, 294 (1994).
3. L. Sorba, G. Bratina, G. Biasiol, and A. Franciosi, "Microscopic Control of Band Offsets in Semiconductor Heterostructures", in: Formation of Semiconductor Interfaces, B. Lengeler, H. Lüth, W. Mönch, and J. Pollmann, eds. (World Scientific, Singapore, 1994), pp. 589-596.
.
4. M. Cantile, L. Sorba, S. Yildirim, P. Faraci, G. Biasiol, A. Franciosi, T.J. Miller, and M.I. Nathan, "Silicon-induced Local Interface Dipole in Al/GaAs(001) Schottky Diodes", Appl. Phys. Lett. 64, 988 (1994).
5. T. dell'Orto, J. Almeida, C. Coluzza, A. Baldereschi, G. Margaritondo, M. Cantile, S. Yildirim, L. Sorba and A. Franciosi, "Internal Photoemission Studies of Artificial Band Discontinuities at Buried GaAs(100)/GaAs(100) Homojunctions", Appl. Phys. Lett. 64, 2111 (1994).
6. R. Cingolani, R. Rinaldi, L. Calcagnile, P. Prete, P. Sciacovelli, L. Tapfer, L. Vanzetti, Guido Mula, F. Bassani, L. Sorba, and A. Franciosi, "Recombination Mechanisms and Lasing in Shallow Zn0.9Cd0.1Se/ZnSe Quantum Well Structures", Phys. Rev. B 49, 16769 (1994).
7. E. Karpov, G. Bratina, L. Sorba, A. Franciosi, M. Simmonds, and W.L. Gladfelter, "Chemical Vapor Deposition of Al from Dimethylethylamine Alane on GaAs(100)c(4x4) Surfaces", J. Appl. Phys. 76, 3471 (1994).
8. R. Nicolini, L. Vanzetti, Guido Mula, G. Bratina, L. Sorba, A. Mura, J.E. Angelo, W.W. Gerberich, and A. Franciosi, "Local Interface Composition and Band Offset Tuning in ZnSe-GaAs(001) Heterostructures", MRS Proceedings 326, 3 (1994).
9. M. Cantile, L. Sorba, P. Faraci, S. Yildirim, G. Biasiol, G. Bratina, A. Franciosi, T.J. Miller, M.I. Nathan, and L. Tapfer, "Modification of Al/GaAs(001) Schottky Barriers by Means of Heterovalent Interface Layers", J. Vac. Sci. Technol. B 12, 2653 (1994).
10. G. Bratina, L. Vanzetti, L. Sorba, G. Biasiol, A. Franciosi, M. Peressi, and S. Baroni, "Lack of Band Offset Transitivity for Semiconductor Heterojunctions with Polar Orientations: ZnSe-Ge(001), Ge-GaAs(001), and ZnSe-GaAs(001)", Phys. Rev. B 50, 11723 (1994).
11. R. Cingolani, M. Di Dio, M. Lomascolo, R. Rinaldi, P. Prete, L. Vasanelli, L. Vanzetti, Franck Bassani, A. Bonanni, L. Sorba, and A. Franciosi, "Photocurrent Spectroscopy of Zn1- xCdxSe/ZnSe Quantum Wells in p-i-n Heterostructures", Phys. Rev. B 50, 12179 (1994).
12. R. Cingolani, L. Calcagnile, A. Franciosi, L. Sorba, and L. Vanzetti, "Excitons and Electron-Hole Plasma in ZnCdSe/ZnSe Quantum Wells", in II-VI Blue/Green Laser Diodes, R.L. Gunshor and A.V. Nurmikko, Eds., Proc. SPIE 2346, 112 (1994).
13. A. Franciosi, L. Vanzetti, A. Bonanni, L. Sorba, G. Bratina, and G. Biasiol, "Interfacial Engineering in Blue Laser Structures", in II-VI Blue/Green Laser Diodes, R.L. Gunshor and A.V. Nurmikko, Eds., Proc. SPIE 2346, 100 (1994).
14. G. Bratina, G. Biasiol, L. Vanzetti, A. Bonanni, L. Sorba, and A. Franciosi, "Nanosize Stress Concentrators at Facets in Zn1-xCdxSe/ZnSe Multiple Quantum Well Laser Structures", in II-VI Blue/Green Laser Diodes, R.L. Gunshor and A.V. Nurmikko, Eds., Proc. SPIE 2346, 180 (1994).
Comunicazioni a congressi internazionali:
1. A. Franciosi, "Band-offset Engineering of II-VI/III-V Heterointerfaces", (invited) European Workshop on II-VI Compounds, Linz (Austria), September 26-28, 1994.
2. L. Vanzetti, G. Bratina, G. Biasiol, R. Nicolini, G. Mula, L. Sorba, A. Franciosi, J.E. Angelo, and W.W. Gerberich, "Interface Composition and Band Alignment in ZnSe-GaAs(001) Heterostructures", 21st Conference on the Physics and Chemistry of Semiconductor Interfaces, Mohonk, Ney York (USA), January 24-28, 1994.
3. M. Cantile, L. Sorba, S. Yildirim, P. Faraci, G. Biasiol, G. Bratina, A. Franciosi, T.J. Miller, and M.I. Nathan, "Modification of Al/GaAs(001) Schottky Barriers By Means of Heterovalent Interface Layers", 21st Conference on the Physics and Chemistry of Semiconductor Interfaces, Mohonk, Ney York (USA), January 24-28, 1994.
4. A. Raisanen, L.J. Brillson, A. Franciosi, R. Nicolini, L. Vanzetti, Guido Mula, G. Bratina, and L. Sorba, "Deep Level Electronic Structure of ZnSe/GaAs Heterostructures", 36th Electronic Materials Conference, University of Colorado, Boulder, Colorado (USA), June 22-24, 1994.
5. L. Calcagnile, M. Lomascolo, R. Rinaldi, P. Prete, N. Lovergine, R. Cingolani, L. Vanzetti, A. Bonanni, Franck Bassani, L. Sorba, and A. Franciosi, "Exciton Screening and Laser Processes in Zn1-xCdxSe/ZnSe Quantum Well Structures", 22nd International Conference on the Physics of Semiconductors, Vancouver (Canada), August 14-19, 1994.
6. L. Sorba, P. Faraci, L. Vanzetti, G. Biasiol, G. Bratina, A. Franciosi, T.J. Miller, and M.I. Nathan, "1eV-wide Tunability of Schottky Barriers in Al/Si/GaAs(001) Junctions", 22nd International Conference on the Physics of Semiconductors, Vancouver (Canada), August 14-19, 1994.
7. L. Vanzetti, A. Bonanni, G. Bratina, G. Biasiol, L. Sorba, and A. Franciosi, "Heterovalent Semiconductor Heterostructures: Local Versus Bulk Properties", 22nd International Conference on the Physics of Semiconductors, Vancouver (Canada), August 14-19, 1994.
8. R. Cingolani, M. Lomascolo, M. Di Dio, R. Rinaldi, L. Calcagnile, P. Prete, N. Lovergine, L. Vanzetti, Franck Bassani, A. Bonanni, L. Sorba, and A. Franciosi, "Photovoltage Spectroscopy Studies of ZnCdSe/ZnSe Quantum Wells in p-i-n Heterojunctions", 7th International Conference on Superlattices, Microstructures, and Microdevices, Banff, Alberta (Canada), August 22-26, 1994.
9. L. Calcagnile, M. Lomascolo, R. Rinaldi, P. Prete, N. Lovergine, R. Cingolani, L. Vanzetti, A. Bonanni, Franck Bassani, L. Sorba, and A. Franciosi, "Recombination Mechanisms in Photopumped Zn1-xCdxSe/ZnSe Multiple Quantum Well Lasers", 8th International Conference on Molecular Beam Epitaxy, Osaka (Japan), August 29-September 2, 1994.
11. L. Sorba, P. Faraci, L. Vanzetti, G. Biasiol, G. Bratina, A. Franciosi, T.J. Miller and M.I. Nathan, "Fabrication of Si-induced Local Dipoles at Al/GaAs(001) Contacts", 8th International Conference on Molecular Beam Epitaxy, Osaka (Japan), August 29-September 2, 1994.
12. G. Bratina, G. Biasiol, L. Vanzetti, A. Bonanni, L. Sorba, and A. Franciosi, "Nanosize Stress Concentrators at Facets in ZnCdSe/ZnSe Multiple Quantum Wells Structures", II-VI Blue/Geen Laser Diodes Conference, International Symposium on Photonics for Industrial Applications, International Society for Optical Engineering, Boston, Massachusetts (USA), October 31-November 4, 1994.
13. A. Franciosi, L. Vanzetti, A. Bonanni, L. Sorba, G. Bratina, and G. Biasiol, "Interfacial Engineering in Blue Laser Structures", II-VI Blue/Geen Laser Diodes Conference, International Symposium on Photonics for Industrial Applications, International Society for Optical Engineering, Boston, Massachusetts (USA), October 31-November 4, 1994.
14. R. Cingolani, M. Lomascolo, L. Calcagnile, R. Rinaldi, N. Lovergine, P. Prete, L. Vanzetti, A. Bonanni, L. Sorba, Franck Bassani, and A. Franciosi, "Excitons and Electron-hole Plasma in ZnCdSe/ZnSe Quantum Wells", II-VI Blue/Geen Laser Diodes Conference, International Symposium on Photonics for Industrial Applications, International Society for Optical Engineering, Boston, Massachusetts (USA), October 31-November 4, 1994.
15. N. Venkateswaran, I. Karpov, W. Gladfelter, and A. Franciosi, "Scanning Tunneling Microscopy Study of Chemical Vapor Deposition of Al on GaAs(100)(2x4)", 1994 Fall Meeting of the Materials Research Society, Boston, Massachusetts (USA), November 28-December 2, 1994.
16. A. D. Raisanen, L. J. Brillson, A. Franciosi, L. Vanzetti, and L. Sorba, "Deep Level Formation at ZnSe/GaAs(100) Interfaces", 1994 Fall Meeting of the Materials Research Society, Boston, Massachusetts (USA), November 28-December 2, 1994.
Finanziamenti ottenuti:
"Synthesis and Evaluation of Artificially Structured Materials," contratto ERBCHBGCT930506 della Commission of the European Union, Human Capital and Mobility Programme (ECU 200,000)
"Electronic Properties of Low Dimensionality Semiconductor Structures," (con F. Bassani and 14 altri partners) contratto ERBCHRXCT940464 della Commission of the European Union, Human Capital and Mobility Programme (ECU 300,000)
Programmi per il 1995:
L' attivita' di ricerca per quel che riguarda i semiconduttori III-V si concentrera' sullo studio dei processi di crescita e caratterizzazione attraverso tecniche in-situ (XPS) ed ex-situ (trasporto) di superreticoli e buche quantiche multiple Si-GaAs, di leghe ternarie di InGaAs a diverse concentrazioni su GaAs per ottenere contatti ohmici con piu' bassa resistenza specifica di contatto, e per lo studio del rilassamento della deformazione elastica, anche mediante l'uso di surfattanti durante la crescita. Inoltre, si ampiera' la sintesi di barriere di Schottky e dispositivi correlati (rivelatori a barriera di Schottky, MESFETs) in cui l'altezza della barriera elettrostatica viene modificata dalla fabbricazione di dipoli locali d'interfaccia nella regione delle giunzioni metallo/semiconduttore.
Per quel che riguarda l'attivita' nel campo dei sistemi II-VI, si procedera' alla crescita mediante epitassia da fasci molecolari di buche quantiche multiple ZnCdSe/ZnSe su substrati di GaAs e InGaAs, per determinare la possibilita' di ottenere strutture con adattamento reticolare al substrati che offrano maggiore efficienza di elettroluminescenza e vite medie piu' lunghe. Si esplorera' anche la possibilita' di usare la lega ternaria ZnMgSe come strato di adattamento reticolare per minimizzare la deformazione elastica nel quantum well. Si ritiene attualmente che la formazione di dislocazioni nelle buche quantiche deformate elasticamente e' una delle cause principali per il decadimento dei dispositivi elettroluminescenti a causa di difetti "dark-line". E' anche in programma la incorporazione di eterostrutture ZnSe/GaAs con discontinuita' di banda ottimizzate mediante dipoli locali in dispositivi elettroluminescenti che sfruttino la geometria n-su-p, che potrebbe offrire notevoli vantaggi in termini di efficienza del dispositivo.
4. FISICA GENERALE
4.1 Fenomeni di cavitazione e modulazioni prodotte da campi ultrasonori.
4.2 Misure di radioattività ambientali.
Del presente esperimento non è pervenuta alcuna relazione.
4.3 Studio di reti neurali.
Rapporto consuntivo sull'attività 1994
Titolo dell'attività: Reti Neurali
Componenti: Marco Budinich, Edoardo Milotti, Alessandro Treves
Laureandi: Ivan Makale, Barbara Rosario
Dottorandi: S. Panzeri
Finanziamenti: Gruppo V[[ordmasculine]] INFN, SISSA
Le reti neurali hanno un importanza sempre crescente in varie branche della fisica sia sperimentale che teorica. Nella fisica sperimentale sono usate come una valida alternativa alle tecniche di pattern recognition, in particolare per le applicazioni in tempo reale (triggering). Nella fisica teorica c'è un interesse sempre più diffuso verso le proprietà teoriche come capacità e transizioni di fase.
Ultimamente poi, sia dal punto di vista teorico che applicativo, è cresciuto l'interesse per le cosiddette memorie associative. Il nostro gruppo ha rivolto la sua attenzione proprio verso le caratteristiche teoriche di memorie di tipo associativo sia nella versione "classica", con neuroni digitali, che nella versione con neuroni di tipo analogico.
Per le memorie associative classiche abbiamo studiato il ruolo del rumore nella fase di recall. Un recente lavoro [4] ha mostrato che, in caso di pattern affetti da rumore, la qualità della risposta di una memoria associativa può essere migliorata mediante la ripetuta presentazione dei patterns. Questo approccio permette di ridurre, mediandoli, gli effetti del rumore.
Contemporaneamente ci siamo interessiati anche di memorie associative di tipo analogico. Queste sono realizzate da reti neurali in cui le unità elementari hanno una risposta nel continuo, che riproduce ad esempio la risposta caratteristica di un elemento elettronico usato in implementazioni hardware, o di una cellula nervosa. In questo caso la nozione di errore nel recall perde di significato, ed è necessario adottare misure più sofisticate dell'efficienza della memoria, ad esempio misure d'informazione [5] derivate da tecniche di meccanica statistica.
La corrispondenza di queste analisi teoriche con misure ottenute in applicazioni concrete ha agevolato anche del lavoro svolto sui problemi specifici relativi al misurare l'informazione contenuta nella risposta di un sistema osservato sperimentalmente. Questo lavoro ha già fruttato una stima diretta [6] dell'errore di sovrastima dovuto alla natura finita del campione sperimentale (questo errore era stato finora il limite più grosso all'uso concreto di misure d'informazione). La stima ottenuta in [6] è valida in condizioni particolari, che devono adesso essere estese per coprire i casi d'interesse in cui il sistema in questione è una memoria associativa.
Contemporaneamente ci siamo occupati anche del problema del commesso viaggiatore affrontato con reti di Kohonen [1- 3] e della toeria di questi sistemi. Su questo argomento sta ultimando la tesi di laurea Barbara Rosario.
Pubblicazioni recenti
[1] M. Budinich: A Self-Organising Neural Network for the Travelling Salesman Problem that is Competitive with Simulated Annealing; to appear in: Neural Computation, Massachussets (U.S.A.);
[2] M. Budinich and J. G. Taylor: On the Ordering Conditions for Self- Organising Maps; to appear in: Neural Computation 7 #2, Massachussets (U.S.A.);
[3] M. Budinich: Sorting with Self- Organising Maps; to appear in: Neural Computation, Massachussets (U.S.A.);
[4] M. Budinich, B. Graham and D. Willshaw: Multiple Cueing of an Associative Net, preprint;
[5] A. Treves: Quantitative Estimate of the Information Relayed by the Schaffer Collaterals, Journal of Computational Neuroscience, in press, 1994;
[6] A. Treves and S. Panzeri: The Upward Bias in Measures of Information Derived from Limited Data Samples, Neural Computation, in press, 1994.
Contributi a conferenze e scuole
[i] M. Budinich: Selecting Parameters for a Feed- Forward Neural Network, in: F. Masulli, P. G. Morasso and A. Schenone editors: Neural Networks in Biomedicine - Proceedings of the Advanced School of the Italian Biomedical Physics Association, Como, Italy, 15- 19 November 1993, World Scientific Publishing Company, Singapore 1994, pp. xii- 403; pp 57- 67;
[ii] M. Budinich and J.G. Taylor: On The Ordering Conditions of Self-Organising Maps, in: Proceedings of ICANN 1994 (International Conference on Artificial Neural Networks - Sorrento, Italy, 26-29 May 1994, 2 Volumes) Vol I pp. 346- 349, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York;
[iii] M. Budinich: A Self-Organising Neural Network for the Travelling Salesman Problem that is Competitive with Simulated Annealing, in: Proceedings of ICANN 1994 (International Conference on Artificial Neural Networks - Sorrento, Italy, 26-29 May 1994, 2 Volumes) Vol I pp. 358- 361, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York;
[iv] M. Budinich, B. Graham and D. Willshaw: Multiple Cueing of an Associative Net, in: Proceedings of ICANN 1994 (International Conference on Artificial Neural Networks - Sorrento, Italy, 26-29 May 1994, 2 Volumes) Vol I pp. 405- 408, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York.
4.4 Spettroscopia laser di idrogeno muonico.
ESPERIMENTO MUH
Componenti
Dr. Edoardo Milotti - responsabile
Dr. Federico Della Valle
Prof. G.Pauli
Prof. E. Zavattini
Dr. A.Vacchi (INFN)
Sig. M. Bregant (laureando)
Finanziamenti INFN
Attività di ricerca continua nel '95
Seminari: "Spettroscopia Laser dell' idrogeno muonico"
Congresso SIF '94, Lecce (E. Milotti)
L'esperimento MUH è stato approvato dalla commissione III dell'INFN. Lo scopo é quello di osservare gli spostamenti dei livelli energetici prodotti dagli effetti di polarizzazione del vuoto in un atomo di idrogeno muonico. In questa attività - si tratta di una collaborazione che comprende anche personale del Paul Scherrer Institut di Zurigo e del gruppo Tecnologie Intersettoriali di Base dell'ENEA di Frascati - ho anche responsabilità organizzativa, come responsabile nazionale dell'esperimento.
Pubblicazioni recenti
[1] E.Milotti: "L'esperimento MUH", Comunicazione presentata all'80[[ordfeminine]] Congresso della Società Italiana di Fisica, Lecce 26/9-1/10 1994
[2] E. Milotti: "Linear processes that produce 1/f or flicker noise", INFN/FM- 94/03 (accettato da Physical Review E)
4.5 Misure ultraprecise dell'accelerazione "g" di gravità per corpi di diversa composizione elementale.
4.6 Misura di precisione dell'effetto Cotton-Mouton nei gas
Rapporto consuntivo 1994
Misura di precisione dell'effetto Cotton-Mouton nei gas
Componenti: Dott. G. Cantatore Ricercatore (responsabile)
Dott. F. Della Valle Ricercatore
Dott. G.V. Margagliotti Ricercatore
Dott. E. Milotti Ricercatore
Attività 1994
Lo sforzo principale del gruppo durante l'anno 1994, anno durante il quale la ricerca è stata finanziata per la prima volta, è stato diretto verso l'allestimento nei locali del Dipartimento di Fisica, a partire praticamente da zero, di un laboratorio di Ottica Quantistica nel quale poi eseguire misure sperimentali sull'effetto Cotton-Mouton (birifrangenza magnetica) nei gas. Ci si è occupati in particolare del reperimento di fondi per l'acquisto di materiale essenziale, quale banchi ottici, strumenti di misura e componentistica ottica e meccanica. Nel frattempo i membri del gruppo si sono impegnati nei necessari studi preliminari alla costruzione dell'apparato investigando ad esempio sui tipi di laser disponibili in commercio, o sviluppati in altri Laboratori di Ricerca, sulla possibilità di produrre l'effetto utilizzando magneti permanenti e sui vari schemi ottici in grado di mettere in evidenza le quantità cercate.
Finanziamenti 1994
- Comitato Scienze Fisiche del C.N.R.
- Fondo Attrezzature Scientifiche dell'Università di Trieste
Programma 1995
Il programma di ricerca per l'anno 1995 prevede la realizzazione di una cavità di Fabry-Perot ad alta finezza (~ 30000) che costituirà il componente ottico essenziale dell'apparato. Una volta definita la scelta della sorgente di luce laser, in base a caratteristiche quali rumore, potenza emessa, stabilità di puntamento, divergenza angolare, possibilità di modulazione in ampiezza ed in frequenza, da usare per eccitare tale cavità, si passerà alla fase, ritenuta cruciale, dell'agganciamento della frequenza della luce laser alla frequenza caratteristica della cavità. Tale agganciamento, da realizzarsi mediante una retroazione secondo la tecnica di Pound-Drever, permetterà di operare la cavità in condizione di risonanza e quindi di massima trasmissione. Si passerà poi al completamento della parte ottica dell'apparato, il quale dovrà essere in grado di evidenziare eventuali variazioni nello stato di polarizzazione della luce dopo la propagazione attraverso la cavità Fabry-Perot.
5. FISICA MEDICA E RICERCHE TECNICHE
5.1 Guide d'onda e sviluppo RFQ. Ricerche tecniche connesse alla realizzazione del sincrotrone Elettra.
5.2 Progetto e costruzione della linea di luce del progetto Syrmep. Sviluppo di elettronica VLSI per il progetto Syrmep. Sviluppo di rivelatori digitali a pixel per raggi X
SYRMEP Project
Synchrotron Radiation for Medical Physics
Settore Scientifico: B01B Fisica - Fisica Medica
Responsabile della ricerca: Edoardo Castelli
Componenti:
1 Arfelli F. Department of Physics - INFN Dott. Dottorando
2 Barbiellini-Amidei G. Department of Physics - INFN Prof. Ordinario
3 Bernstorff S. Sincrotrone Dott.
4 Bonvicini W. INFN Dott. Tecnologo
5 Bravin A. Department of Physics - INFN Dott Laureando
6 Bregant P. Hospital - USL Dott.
7 Calligaris F. Department of Physics - INFN Prof. Associato
8 Cantatore G. Department of Physics - INFN Dott. Ricercatore
9 Castelli E. Department of Physics - INFN Prof. Ordinario
10 Cristaudo P. INFN Sig. Tecnico
11 Di Michiel M. Department of Physics - INFN Dott. Dottorando
12 Dalla Palma L. Institute of Radiology Prof. Ordinario
13 Iugovaz D. INFN Sig. Tecnico
14 Longo R. Department of Physics - INFN Dott. Ricercatore
15 Olivo A. Department of Physics - INFN Sig. Laureando
16 Pani S. Department of Physics - INFN Sig. Laureando
17 Prest M. Department of Physics - INFN Dott. Dottorando
18 Poropat P. Department of Physics - INFN Prof. Associato
19 Rosei R. Department of Physics - Prof. Ordinario
Sincrotrone
20 Savoia A. Sincrotrone Dott.
21 Sessa M. Department of Physics - INFN Prof. Associato
22 Stacul F. Institute of Radiology Dott.
23 Tomasini F. INFN Sig. Tecnico
24 Tonutti M. Institute of Radiology Dott.
25 Tromba G. Sincrotrone - INFN Dott.
26 Vacchi A. INFN Dott. Primo Ricercatore
27 Vidimari R. Hospital - USL Dott.
28 Zampa N. INFN Sig. Tecnico
Obiettivi
della ricerca.
Intendiamo sviluppare un rivelatore laminare ad alta granularità per ottenere immagini radiologiche digitali, usando un fascio di raggi X provenienti da un magnete curvante della macchina di radiazione di sincrotrone operante a Trieste; lo scopo è quello di ottenere alta risoluzione spaziale ed in contrasto, irradiando con basse dosi i pazienti,
Nel luglio 1994 il Consiglio d'Amminstrazione dell'Università ha approvato definitivamente il finanziamento della costruzione della linea di luce per questo progetto.
Prevediamo pertanto d'avere a disposizione, nell'intervallo di energia fra 15 e 30 KeV, un fascio monocromatico laminare di raggi X; tale fascio illuminerà l'oggetto da analizzare e i raggi X uscenti incideranno su di un rivelatore anch'esso laminare, in grado di contare ogni singolo fotone, misurando eventualmente anche la sua energia. Il fascio ed il rivelatore saranno fissi, mentre l'oggetto si muoverà in modo tale da ottenere la sua completa radiografia.
Finanziamenti (in milioni nel periodo 1993-1995)
Università degli Studi di Trieste 600
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare 285
Sincrotrone Front end
40% (1992 e 1993) 32
60% (1992 e 1993) 42
Programma per il 1995.
Alla fine del 1995 è prevista l'installazione della beam line SYRMEP nella sala sperimentale dell'anello di luce di sincrotrone Elettra.
Per quanto rigurda i rivelatori, basandosi sui risultati già ottenuti, si propone di sviluppare alcuni prototipi da provare prima in laboratorio con il tubo a raggi X e poi sul fascio.
S'intende assemblare un rivelatore a stato solido di circa 1000 canali o pixel (risoluzione spaziale di 0.3 mm x 0.2 mm con 105 conteggi al sec per pixel). Ovviamente il numero di conteggi dipenderà dal flusso incidente, ma non si prevedono difficoltà sotto questo aspetto.
In queste applicazioni il rivelatore sarà in grado di produrre immagini digitali ad alto contrasto e con alta efficienza. Per verificare questo punto in modo quantitativo, ci prefiggiamo anche di usare tubi radiologici e pellicole standard, confrontando quindi i risultati a parità di tempo di esposizione e quindi di dose.
Pubblicazioni di SYRMEP ()
[1] SYRMEP Proposal
Rapporto interno presentato alla Società Sincrotrone Trieste (1991), unpublished
[2] C. Tuniz, F. Zanini and F. Zontone
Mammography beam line: conceptual design.
Sincrotrone Trieste Internal Report ST/S-R-91/23 (1991)
[3] L. Benini et al.
Synchrotron Radiation Application to Digital Mammography. A Proposal for the Trieste project Elettra.
Phys. Med., Vol. VI, N. 3-4 (1990), p. 293-298
[4] G. Barbiellini et al.
Solid state detectors for X-rays from Synchrotron Radiation.
L. Andreucci and A. Schenone Editors - Topics on Biomedical Physics - World Scientific, page 79 (1992)
[5] F. Arfelli et al.
SYRMEP (SYnchrotron Radiation for MEdical Physics) - Performance of the digital detection system.
Physica Medica IX, Supp. 1, 229 (1993)
[6] F. Arfelli et al.
SYRMEP (SYnchrotron Radiation for MEdical Physics) - A comparison between digital and conventional screen-film images.
Physica Medica IX, 175 (1993)
[7] F. Arfelli et al.
Silicon X-ray detector for synchrotron radiation digital radiology.
Nuclear Instruments and Methods A353, 366 (1994)
[8] F. Arfelli et al.
Silicon detectors for synchrotron radiation digital mammography.
Presented to "6th Pisa Meeting on Advanced Detectors" May 22-28, Pisa, Italy
INFN/TC-94/12 - To be published on Nuclear Instruments and Methods
[9] F. Arfelli et al.
Digital mammography with synchrotron radiation.
Presented to the "International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation" - July 18-02, 1994 State University of New York at Stony Brook - INFN/TC-94/13-To be published on Review of Scientific Instruments
[10] E.Castelli
Medical application planned at Elettra: the SYRMEP (Synchrotron Radiation for Medical Physics) project.
Presented at the Summer Course 1994 of the International School of Physics
"Enrico Fermi" - S.I.F. - Varenna - To be published on the proceedings of the School
[11] M. Di Michiel
Un rivelatore di silicio a pixel per immagini in radiologia diagnostica.
Thesis, University of Trieste, 28.06.94, unpublished
[12] F. Arfelli
Progetto di una linea di luce di sincrotrone per produrre immagini digitali di raggi X con un rivelatore al silicio di nuova concezione.
Ph. D. Thesis, University of Trieste, 28.02.95, unpublished
[13] A. Bravin
Trasporto e monocromatizzazione del fascio di raggi X nella beamline di SYRMEP
Thesis, University of Trieste, 27.03.95, unpublished
5.3 Tecniche di elaborazione di immagini in campo medico
Del presente esperimento non è pervenuta alcuna relazione.
6. FILOSOFIA E DIDATTICA DELLA FISICA
6.1 Storia e filosofia della Fisica ed epistemologia in collaborazione col seminario di Scienza ed Epistemologia.