Attività del linac da 5 MeV di Messina: Esperimenti E-BEAM2 e TRALIN2 ( )

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Daniela Barbieri
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1 Attività del linac da 5 MeV di Messina: Esperimenti E-BEAM2 e TRALIN2 ( ) Marina Trimarchi Dipartimento di Fisica Università di Messina INFN Gruppo Collegato di Messina

2 Il LINAC da 5 MeV Energia nominale 5 MeV Corrente di picco nom ma Durata impulso 3 µsec Potenza di picco 1 MW Potenza media 1 KW Freq Hz Freq. di ripetizione Frequenza RF GHz Tipo di Struttura SW OAC Modo di operazione π/2 No. Cavità acceleranti 9 Lenti magnetiche nessuna Lunghezza 40 cm Peso 25 Kg

3 E-BEAM 2 OBIETTIVI Studio delle applicazioni del radiation processing Progetto di particolari sistemi di irraggiamento per le specifiche esigenze industriali TEMPISTICA 2005 Studio sperimentale dei processi fisici Ottimizzazione dei parametri di irraggiamento Contatti con aziende 2006 Completamento studio sperimentale Progetto dei sistemi di irraggiamento ad hoc

4 E-BEAM2 Studio dei processi fisici Settore Processo studiato Materiali irraggiati Risultati ottenuti A pplicazioni industriali Possibili ulteriori sviluppi UHMWPE PE nero Increm ento della cristallinità e della tem peratura di fusione Dim inuzione della perm eabilità ad alcuni gas Protesi Condutture Condutture Analisi delle specie liberate durante l irraggiam ento Chimica dei polimeri Crosslinking Curing Legni e cementi impregnati con resine Hydrogels PEO35K PVP PVA Giunti di alluminio Miglioram ento delle proprietà m eccaniche ed ignifughe Mesh size molto piccola (nanogel) Dipendenza dal doserate Aum ento dell a desività rispetto all irraggiam ento con raggi gamma Materiali da costruzione Incorporazione e rilascio controllato di fragranze e medicinali Industria autom obilistica ed aerospaziale Hydrogels stim uli responsive Filament Winding Fibre di vetro Velocità di polim erizzazione in aumento con il doserate Realizzazione di oggetti tubolari Vetri Risposta a dosi fino a 45 k Gy Controlli a cam pione Dosimetria Colorazione Plastiche Risposta a dosi fino a 600 kgy Controlli a cam pione Dosim etro online

5 E-BEAM2 Sistemi di irraggiamento Applicazioni superficiali Applicazioni a dosi intermedie Electron gun da 300 kev a filamento lungo Monocavità da 700 kev upgradabile a 1.2 MeV

6 Radiation Processing: Conclusioni e idee per il futuro Nonostante le condizioni ambientali e la crisi economica, esiste un network di interesse industriale e di ricerca centrato sul linac di Messina L attività continuerà sicuramente sulla base delle richieste provenienti dall esterno COSA SI VORREBBE SVILUPPARE IN SEDE: Miglioramento dei sistemi di controllo remoto della macchina Dosimetro on line Hydrogels stimuli-responsive

7 TRALIN2 OBIETTIVI Realizzazione di un sistema per radiografie e tomografie ad alta energia Operatività nel campo delle radiografie e tomografie TEMPISTICA 2005 Interfacciamento della sorgente X con il sistema di imaging Realizzazione di filtri, collimatori, sistemi di allineamento e movimentazione dell oggetto 2006 Radiografie e tomografie di manufatti

8 TRALIN2 Schema della Sorgente X

9 TRALIN2 Schema del sistema radiografico

10 TRALIN2 Potenzialità Radio-Tomografiche Valvola da vuoto in acciaio Radiografia e Tomografia

11 Sistema Radio-tomografico Conclusioni e idee per il futuro A Messina esiste un sistema per radiografie e tomografie di alta energia perfettamente funzionante L attività radiotomografica continuerà sulla base delle richieste provenienti dall esterno Sono in corso studi per caratterizzare completamente il sistema (MTF, NPS, etc.) COSA SI VORREBBE SVILUPPARE IN SEDE: Una tecnica di riconoscimento dei materiali basata sulla produzione di raggi X di due energie differenti

12 Sistema Radio-tomografico Idee per il futuro Modificare l energia del fascio di elettroni significa variare l end point dello spettro X corrispondente Conseguenze sulle potenzialità radiografiche del sistema Materiali diversi hanno attenuazioni diverse alla stessa energia Lo stesso materiale attenua in modo diverso X di energie differenti Su questi presupposti di basa la tecnica della dual energy Realtà a basse energie, Possibilità ad alte energie

13 Sistema Radio-tomografico Idee per il futuro Prove preliminari mostrano come sia possibile variare l energia del fascio di elettroni prodotto dal linac di Messina

14 Sistema Radio-tomografico Idee per il futuro Prove radiografiche preliminari, alle tre energie possibili, effettuate su 4 scale identiche di Ottone, Alluminio, Piombo e Perspex Con una sola energia, spessori diversi di materiali diversi possono dare lo stesso livello di trasmissione Cosa succede correlando i valori di trasmissione ottenuti per ogni scala radiografata a due energie diverse?

15 Uso di energie diverse: Conseguenze Materiali leggeri Materiali pesanti

16 Uso di due energie: Idee per il futuro Correlando le due trasmissioni ottenute sperimentalmente distinguiamo i materiali leggeri da quelli pesanti I risultati sperimentali fanno intravedere la possibilità di sviluppare una teoria di dual energy anche ad alta energia La facility radiografica esistente a Messina darebbe un contributo unico allo sviluppo del riconoscimento dei materiali ad alta energia

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