Direzione Trasferimento Tecnologico

Settori applicativi

Problema da risolvere

Le sorgenti di protoni sono di interesse in settori strategici dell'industria e della ricerca quali l'aerospazio, la radioterapia di precisione, e la radiobiologia. La disponibilità di sorgenti di protoni è molto bassa ed i tempi di attesa per l'accesso sono molto lunghi. In molti casi il tempo a disposizione per applicazioni sperimentali ed industriali è molto limitato in quanto l'utilizzo primario della sorgente è differente (ad esempio protonterapia). TOP-IMPLART è una sorgente di protoni dedicata ad attività di ricerca e sviluppo e attività di irraggiamento per le industrie. La sua collocazione, a sud della città di Roma e, nei pressi di due aeroporti internazionali, la rende di facile accesso per gli utenti. I potenziali clienti sono enti di ricerca ed università per applicazioni istituzionali o commerciali, imprese e consorzi interessati ad attività di irraggiamento di pre-qualifica.

Descrizione

L'acceleratore TOP-IMPLART offre un fascio di protoni impulsato, in due range di energia, 1–6 MeV e 60–70 MeV le cui caratteristiche lo rendono di interesse per applicazioni di ricerca ed industriali. Nel campo dell'aerospazio i fasci di protoni sono di interesse per i test di qualificazione dei materiali, e dei sistemi impiegati nelle missioni spaziali. Nei campi delle scienze della vita e della medicina di precisione, i fasci di TOP-IMPLART sono adatti alla caratterizzazione di dosimetri e alla realizzazione di esperimenti su modelli biologici in-vivo ed in-vitro. Il primo range di energie (1-6 MeV) può anche essere impiegato nella analisi elementale dei beni culturali attraverso la tecnica della PIXE. Il fascio di protoni pulsato di TOP-IMPLART è disponibile attraverso due stazioni di irraggiamento dotate di sistemi di movimentazione e diagnosi, operate da remoto. La prima stazione di irraggiamento (denominata "linea verticale") fornisce protoni con un'energia sul bersaglio compresa tra 1 MeV e 6 MeV, con una dispersione RMS di 90 keV. Il diametro massimo del fascio è di 16 mm, con un'omogeneità di ±5%. La durata dell'impulso è regolabile tra 15 µs e 60 µs. Il flusso di protoni per impulso è compreso tra 10^6 e 2x10^7 p/cm^2/impulso. La seconda stazione di irraggiamento (linea orizzontale) eroga protoni con energia primaria pari 70 MeV con una dispersione pari a 0.6 MeV. La dimensione del fascio di protoni sul bersaglio è di 17 mm (FWHM) con un contenuto di 3x10^8 p/impulso per un impulso di durata pari a 2.4 µs. Irraggiamenti su campioni con una estensione di 10cm x 10 cm sono possibili attraverso il sistema di scansione magnetica disponibile sulla linea. L'energia primaria del fascio è degradabile con mezzi passivi fino 20 MeV. Il servizio di irraggiamento, con fasci di protoni, è garantito dal personale del laboratorio Acceleratori di Particelle, in grado di supportare gli utenti nella realizzazione di setup di irraggiamento (custom), se richiesto.

Gruppo di ricerca coinvolto