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Fotoconducibilità da raggi X

DiaTHEMA Lab

Sede di Montelibretti

La configurazione dell’apparato di fotoconducibilità a raggi X è progettata per consentire misurazioni in condizioni di esposizione continua (DC) e modulata (AC). In questo modo è possibile derivare la corrente che fluisce nei dispositivi/materiali sotto test, la corrente totale sotto irraggiamento e la corrente netta foto-generata, al variare della frequenza di modulazione, della tensione di polarizzazione e della dose di radiazione. Il fascio di raggi X può essere filtrato da un filtro primario e / o secondario a spessore variabile. Il fascio colpisce ortogonalmente il dispositivo. Il rivelatore è polarizzato da un generatore di tensione: in caso di eccitazione continua, la corrente di buio e foto-generata vengono misurate da un pico-amperometro, mentre in eccitazione modulata, il segnale di corrente netta viene amplificato e convertito in un segnale di tensione da un amplificatore di transimpedenza e inviato a un amplificatore lock-in, che confronta il segnale di interesse con quello di riferimento generato dal controllore chopper. La catena elettronica modulata implica, rispetto alle condizioni di irraggiamento continuo, il vantaggio di: Alta discriminazione del segnale SNR, Indipendenza dalla corrente di dispersione del dispositivo per un ampio intervallo di corrente (fino a 0.1 mA). Ciò significa che, in questa condizione operativa, è possibile valutare sia il comportamento dei dispositivi nell'irraggiamento DC (piccole frequenze di modulazione) sia le prestazioni dei dispositivi per applicazioni AC. Tutto il setup è controllato da un computer tramite GPIB e bus RS-232 che ha la funzione di raccogliere dati e controllare la strumentazione elettronica. Recentemente è stata introdotta nel setup una camera di ionizzazione progettata e calibrata per fotoni <100 keV. L'obiettivo è monitorare continuamente l'intensità della sorgente, confrontare le prestazioni del dispositivo in prova con il rilevatore di riferimento dosimetrico ed eseguire misurazioni della dose assoluta

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SPECIFICHE TECNICHE
  • Tubi X in Mo o Cu;

  • Tensione di accelerazione fino a 60 kV, corrente fino a 60 mA, max 3 kW di potenza massima;

  • Fascio continuo o modulato;

  • Frequenza di modulazione fino a 800 Hz;

  • Fascio microfocalizzato per mappatura con risoluzione 0,1 mm;

  • Movimentazione a 3 assi + stadio di rotazione

  • Operazioni completamente automatizzate

CAMPIONI
  • Dimensioni massime: 50×50 mm²

UTILIZZATO PER
  • Semiconduttori a larga band gap

  • Semiconduttori III-V

  • Metalli refrattari

  • Perovskiti

  • Rivelatori

  • Dosimetri

  • Celle fotovoltaiche

ESEMPI APPLICATIVI

Antiferromagneti artificiali a base di Co/Pd per applicazioni biomediche
Sono state studiate sistematicamente le proprietà magnetiche di stack e microdischi costituiti da ripetizioni multiple M di unità antiferromagnetiche artificiali [Co / Pd] N / Ru /[Co/Pd] N con anisotropia magnetica perpendicolare. Per M ≤ 5, i campioni soddisfano tutti i criteri fondamentali per le applicazioni biomediche (ovvero: zero rimanenza, anisotropia magnetica uniassiale, suscettibilità a campo zero quasi nulla e switch alla saturazione dei momenti estremamente definito) insieme alla capacità di variare il momento magnetico totale alla saturazione variando il numero di ripetizioni dello stack.
 
Si veda: G. Varvaro et al. Nanoscale 11, 21891 (2019), doi: 10.1039/C9NR06866J

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