Raccolta di Tecnologie e competenze ENEA
Irraggiamento con elettroni da 3 MeV o Raggi X da 3 MV con l'acceleratore lineare TECHEA
Vista bunker TECHEA nel CR ENEA-Frascati.
Vista frontale del linac TECHEA (senza schermo esterno) seguito dalla prima parte del collimatore in piombo (aperto).
Settori applicativi
Problema da risolvere
I principali bisogni che si intendono soddisfare con l'erogazione del servizio comprendono il test e la qualificazione di componenti elettronici e materiali (campioni biologici, beni culturali, etc.) per indagare i possibili effetti delle radiazioni ionizzanti per applicazioni in un ampio spettro di settori e promuovere lo sviluppo di tecnologie e sistemi innovativi. Ciò a vantaggio di istituti di ricerca nazionali e internazionali, università e industrie.
Descrizione
La facility TECHEA (Technologies for Health) si basa su un acceleratore lineare di elettroni compatto in banda S da 3 MeV e sul suo sistema a radiofrequenza (RF). La struttura è in grado di fornire elettroni o raggi X sfruttando il processo di bremsstrahlung, attraverso un bersaglio di conversione da elettrone a fotone costituito da un target di tungsteno di spessore 400 µm e uno strato di rame di spessore 1.6 mm per fermare gli elettroni residui. La sorgente è schermata per assorbire la componente primaria del fascio di fotoni e la radiazione diffusa secondaria. Il fascio è collimato attraverso un collimatore conico in piombo con apertura angolare di 13 gradi, seguito da un ulteriore blocco di piombo situato dietro la posizione di irraggiamento nominale (isocentro) per schermare i raggi X che attraversano il bersaglio. I campioni vengono irraggiati in aria alla distanza fissa sorgente-isocentro di 60 cm con un diametro massimo della spot di 14 cm. La dose erogata al bersaglio durante l'irraggiamento viene misurata e monitorata attraverso camere a ionizzazione. Nella modalità elettroni, si impiegano un trasformatore di corrente AC e un Faraday collector, come sistemi di monitoraggio del fascio, per correlare la corrente del fascio estratta all'uscita del linac con la corrente per impulso nella posizione del target. Inoltre, l'energia nominale del fascio di elettroni di 3 MeV può essere diminuita attraverso tecniche di riduzione dell'energia di tipo attiva o una combinazione di attiva e passiva, cambiando le impostazioni della sorgente RF (magnetron e modulatore) o impiegando degradatori di alluminio. In particolare, l'energia del fascio di elettroni può essere degradata fino a 1 MeV, risultando di particolare interesse per i test di resistenza alle radiazioni delle celle solari.
Aspetti innovativi e vantaggi
- Diversi sistemi di monitoraggio delle radiazioni
- Test con gli utenti finali
- Valutazione delle prestazioni tecniche
Possibili applicazioni
- Irraggiamenti di campioni per test di danneggiamento da radiazioni ionizzanti, curing di superfici, polimerizzazione
- Irraggiamento di campioni biologici
- Sistemi per sterilizzazione e rimozione di agenti di biodegrado per Cultural Heritage
- Test per qualificazione di componenti elettronici, test di radiation hardness & damage
Gruppo di ricerca coinvolto
Data di aggiornamento
27-05-2025
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