Raccolta di Tecnologie e competenze ENEA
SPETTROSCOPIA THZ-TDS PER CARATTERIZZAZIONE NON-DISTRUTTIVA DI MATERIALI, PRODOTTI CHIMICI, COMPONENTI E CAMPIONI BIOLOGICI E PER LA REALIZZAZIONE DI DIAGNOSTICHE DEL PLASMA INDUSTRIALE E TERMONUCLEARE.
Il metodo consente l'analisi (non distruttiva) di campioni di materiali polimerici e compositi, nonché campioni biologici, in modo semplice, affidabile, con strumentazione compatta ed analisi dei dati veloce ed intuitiva.
Utilizzo della tecnica THz-TDS per la misura delle proprietà di un plasma di vapori metallici in lampada spettroscopica
Misura della tubolarità del fascio THz su lunghe distanze, con campione polimerico inserito
Settori applicativi
Problema da risolvere
Analisi non distruttiva delle proprietà di materiali plastici e compositi, componenti ottici e meccanici, campioni e tessuti biologici.
Descrizione
La tecnologia THz-TDS è un metodo potente per studiare le proprietà strutturali di molti tipi di campioni, attraverso l'analisi degli assorbimenti roto-vibrazionali nella regione di frequenza (0,1-30 GHz). Le misure vengono eseguite stimolando l'emissione di un impulso di brevissima durata (picosecondi) in un semiconduttore (GaAs o simile) mediante un laser a femtosecondi impulsato (lunghezza d'onda (800-1000) nm). L'evoluzione temporale dell'impulso che ha attraversato il campione viene registrata e analizzata con metodi di Fourier per ottenere ampiezza e fase dello spettro di trasmissione del campione. Da queste informazioni, vengono dedotte proprietà sia macroscopiche che microscopiche della struttura interna del campione. Ad esempio: densità, indice di rifrazione (proprietà ottiche), distribuzione e dimensione degli strati interni. Le misure vengono eseguite in una camera ermetica con atmosfera controllata, rimuovendo impurezze e umidità, al fine di ridurre al minimo gli errori. I materiali analizzabili vanno dai polimeri e strutture plastiche, composite ed a contenuto metallico, a componenti chimici in soluzione e non, fino ai tessuti biologici, plasmi e gas speciali.
Aspetti innovativi e vantaggi
- La soluzione e' unica nel suo genere, e soppianta molti dei metodi spettroscopici esistenti con un singolo potente strumento.
Maturità tecnologica 9
Punti di forza
- Costo
- Rilevanza sociale/economica
- Contenuto normativo/regolatore
- Efficienza/rendimento/prestazioni
- Innovazione
- Mancanza di tecnologia/soluzione per lo specifico impiego
- Scalabilità
- Semplicità di utilizzo
- Trasportabilità/mobilità
- Tempi di elaborazione/risposta
- Non invasività
- Non necessità di utilizzo di strutture supplementari
- Impatto ambientale
- Disponibilità materie prime/componenti
- Altro
Possibili applicazioni
- 1. Materiali, prodotti chimici e componenti per uso industriale
- 2. Diagnostiche del plasma termonucleare e di plasmi industriali
- 3. Studi aerospaziali e dell'atmosfera
- 4. Tessuti e campioni biologici, applicazioni biomediche
Gruppo di ricerca coinvolto
Brevetto disponibile per il licensing
Disponibile per una licenza esclusiva
Data di aggiornamento
17-07-2025
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