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
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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