Fotoconduttività da raggi X

Daniele M. Trucchi - daniele.trucchi@ism.cnr.it

DiaTHEMA Lab

Sede di Roma - Monterotondo

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.

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: 50x50mm²

UTILIZZATO PER

Semiconduttori a larga band gap;
Semiconduttori III-V;
Metalli refrattari;
Perovskiti;
Rivelatori;
Dosimetri;
Celle fotovoltaiche

ESEMPI APPLICATIVI

La deposizione ElettroSpray (ESD) è stata applicata come una nuova tecnica per l'immobilizzazione dell'enzima laccasi su elettrodi serigrafati modificati con nano particelle di carbonblack. E’ stato fabbricato un biosensore amperometrico per il rilevamento di inquinanti fenolici nelle acque. Gli elettrodi prodotti tramite ESD hanno dimostrato che questa tecnica di immobilizzazione è adatta per produrre biosensori ad alte prestazioni. I risultati mostrano che la laccasi mantiene la sua attività enzimatica dopo aver subito il processo di elettrospray e la deposizione. Il biosensore fabbricato mostra prestazioni migliorate rispetto ad altri biosensori della stessa categoria in termini di conservazione (fino a 3 mesi a temperatura ambiente) e stabilità di funzionamento (fino a 25 misurazioni sullo stesso elettrodo).

Fotoconduttività da raggi X