Scanner energy resolved avanzati a semiconduttore per sistemi di imaging X di nuova generazione

Nell'ultimo decennio, sono stati fatti sforzi notevoli nello sviluppo di nuovi sistemi per imaging a raggi X basati su strumentazione in grado di fare imaging attraverso il conteggio e la discriminazione in energia di ogni singolo fotone anche in condizioni di flusso elevato. Come ben noto in letteratura, l'imaging a raggi X spettroscopico consente importanti miglioramenti in termini di qualità dell'immagine e dose di radiazioni e apre nuove prospettive in diverse applicazioni. A causa dei flussi molto elevati dei fasci X, lo sviluppo di sistemi ERPC (Energy Resolved Photon Counting) rappresenta ancora una grande sfida e sono richiesti progressi significativi sia nei rivelatori, nell'elettronica di lettura e nell’analisi dei segnali. L'obiettivo di questo progetto è lo sviluppo di un prototipo innovativo in grado di fare imaging attraverso il conteggio e la discriminazione in energia di ogni singolo fotone (ERPC: Energy Resolved Photon Counting detectors) in grado di operare anche con flussi elevati (input counting rates fino a 10^7 cps per pixel). Il sistema coprirà la gamma di energia da 5 a 140 keV, molto attraente per diverse applicazioni in cui sia il miglioramento della qualità dell'immagine a raggi X che la riduzione dei tempi di esposizione sono continuamente richiesti: dall'imaging medicale allo screening di sicurezza, all'ispezione alimentare, ai test non distruttivi e all'analisi dei materiali. Il progetto rappresenta la naturale applicazione industriale delle tecnologie (rivelatori, elettronica e tecniche di analisi) sviluppate nell’ambito del progetto di ricerca precedentemente finanziato (PRIN2012). Il sistema ERPC proposto sarà costituito da un array lineare di pixel basato su cadmio-zinco-tellurio (CZT) accoppiato a circuiti integrati specifici per applicazioni a bassissimo rumore e ad alta velocità (ASIC) e seguito dall'innovativa elettronica Digital Pulse Processing (DPP). Il prototipo sarà in grado di lavorare in condizioni di flusso elevato, garantendo: i) elevata risoluzione energetica (