Valutazione del rischio ambientale associato alla presenza di metalli pesanti (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) nei sedimenti della Pialassa dei Piomboni.

I metalli pesanti presenti nei sedimenti marini possono essere rilasciati alla colonna d���acqua, in seguito a variazioni delle condizioni ambientali, ed entrare nelle catene trofiche degli organismi marini. A partire da una serie di campioni di sedimenti superficiali provenienti dalla Pialassa dei Piomboni (sito SIC-ZPS, a nord della Provincia di Ravenna), prelevati tra novembre e dicembre del 2012, �� stato valutato il rischio potenziale associato alla presenza di metalli pesanti (Cd, Cu, Ni, Pb e Zn) per il biota residente nei sedimenti. �� stato valutato il comportamento del rapporto SEM/AVS (contenuto di metalli simultaneamente estratti (SEM) e solfuri acidi volatili (AVS)) per ciascuno dei metalli oggetto dello studio. La metodica analitica ha previsto il trattamento dei campioni con HCl 6M, sotto flusso di azoto, e successivamente la lettura del contenuto di solfuro (raccolto in soluzioni di NaOH) e dei metalli pesanti allo spettrometro. Dal valore dei parametri chimico-fisici ottenuti nel momento del campionamento, �� evidente che la zona interna della laguna risulta meno influenzata dalle maree rispetto a quella lungo il canale di navigazione. Le concentrazioni di metalli potenzialmente biodisponibili hanno evidenziato una distribuzione eterogenea. Del set di campioni analizzati, soltanto tre presentano un contenuto totale di metalli potenzialmente biodisponibili superiore al contenuto di solfuri labili (���SEM/AVS>1), per cui la presenza di metalli bivalenti potrebbe rappresentare un rischio per il biota. Come suggerito da diversi autori, si �� proceduto con l���ulteriore normalizzazione del rapporto (���SEM/AVS) con il contenuto di carbonio organico relativo ad ogni campione di sedimento, escludendo possibili rischi associati alla presenza di metalli pesanti.

Structure and properties of quaternary and tetragonal Heusler compounds for spintronics and spin transfer torque applications

Diese Dissertation ist in zwei Teile aufgeteilt: Teil 1 befasst sich mit der Vorhersage von Halb-Metallizit��t in quartern��ren Heuslerverbindungen und deren Potential f��r Spintronik-Anwendungen. Teil 2 befasst sich mit den strukturellen Eigenschaften der Mn2-basierenden Heuslerverbindungen und dem Tuning von ihrer magnetischen Eigenschaften bzgl. Koerzitivfeldst��rke und Remanenz. Diese Verbindungen sind geeignet f��r Spin-Transfer Torque-Anwendungen.rnrnIn Teil 1 wurden die folgenden drei Probenserien quartern��rer Heuslerverbindungen untersucht: XX��MnGa (X = Cu, Ni und X�� = Fe, Co), CoFeMnZ (Z = Al, Ga, Si, Ge) und Co2���xRhxMnZ (Z = Ga, Sn, Sb). Abgesehen von CuCoMnGa wurden alle diese Verbindungen mittels ab-initio Bandstrukturrechnungen als halbmetallische Ferromagnete prognostiziert. In der XX��MnGa-Verbindungsklasse besitzt NiFeMnGa zwar eine zu niedrige Curie-Temperatur f��r technologische Anwendungen, jedoch NiCoMnGa mit seiner hohen Spinpolarisation, einem hohen magnetischen Moment und einer hohen Curie-Temperatur stellt ein neues Material f��r Spintronik-Anwendungen dar. Alle CoFeMnZ-Verbindungen kristallisieren in der kubischen Heuslerstruktur und ihre magnetischen Momente folgen der Slater-Pauling-Regel, was Halbmetalizit��t und eine hohe Spinpolarisation impliziert. Die ebenfalls hohen Curie-Temperaturen erm��glichen einen Einsatz weit ��ber Raumtemperatur hinaus. In der strukturellen Charakterisierung wurde festgestellt, dass s��mtliche Co2���xRhxMnZ abgesehen von CoRhMnSn verschiedene Typen von Unordnung aufweisen; daher war die ermittelte Abweichung von der Slater-Pauling-Regel sowie von der 100%-igen Spinpolarisation dieser Verbindungen zu erwarten. Die Halbmetallizit��t der geordneten CoRhMnSn-Verbindung sollte nach den durchgef��hrten magnetischen Messungen vorhanden sein.rnrnIm zweiten Teil wurden Mn3���xCoxGa und Mn2���xRh1+xSn synthetisiert und charakterisiert. Es wurde gezeigt, dass Mn3���xCoxGa im Bereich x = 0.1 ��� 0.4 in einer tetragonal verzerrten inversen Heuslerstruktur kristallisiert und im Bereich x = 0.6���1 in einer kubisch inversen Heuslerstruktur. W��hrend die tetragonalen Materialien hartmagnetisch sind und Charakeristika aufweisen, die typischerweise f��r Spin-Transfer Torque-Anwengungen attraktiv sind, repr��sentieren die weichmagnetischen kubischen Vertreter die 100% spinpolarisierten Materialien, die der Slater-Pauling-Regel folgen. Mn2RhSn kristallisiert in der inversen tetragonal verzerrten Heuslerstruktur, weist einernhartmagnetische Hystereseschleife auf und folgt nicht der Slater-Pauling-Regel. Bei hohen Rh-Gehalt wird die kubische inverse Heuslerstruktur gebildet. Alle kubischen Proben sind weichmagnetisch und folgen der Slater-Pauling-Regel.

Hard x-ray photoelectron spectroscopy of bulk and thin films of Heusler compounds

X-ray photoemission spectroscopy (XPS) is one of the most universal and powerful tools for investigation of chemical states and electronic structures of materials. The application of hard x-rays increases the inelastic mean free path of the emitted electrons within the solid and thus makes hard x-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) a bulk sensitive probe for solid state research and especially a very effective nondestructive technique to study buried layers.rnThis thesis focuses on the investigation of multilayer structures, used in magnetic tunnel junctions (MTJs), by a number of techniques applying HAXPES. MTJs are the most important components of novel nanoscale devices employed in spintronics. rnThe investigation and deep understanding of the mechanisms responsible for the high performance of such devices and properties of employed magnetic materials that are, in turn, defined by their electronic structure becomes feasible applying HAXPES. Thus the process of B diffusion in CoFeB-based MTJs was investigated with respect to the annealing temperature and its influence on the changes in the electronic structure of CoFeB electrodes that clarify the behaviour and huge TMR ratio values obtained in such devices. These results are presented in chapter 6. The results of investigation of the changes in the valence states of buried off-stoichiometric Co2MnSi electrodes were investigated with respect to the Mn content �� and its influence on the observed TMR ratio are described in chapter 7.rnrnMagnetoelectronic properties such as exchange splitting in ferromagnetic materials as well as the macroscopic magnetic ordering can be studied by magnetic circular dichroism in photoemission (MCDAD). It is characterized by the appearance of an asymmetry in the photoemission spectra taken either from the magnetized sample with the reversal of the photon helicity or by reversal of magnetization direction of the sample when the photon helicity direction is fixed. Though recently it has been widely applied for the characterization of surfaces using low energy photons, the bulk properties have stayed inaccessible. Therefore in this work this method was integrated to HAXPES to provide an access to exploration of magnetic phenomena in the buried layers of the complex multilayer structures. Chapter 8 contains the results of the MCDAD measurements employing hard x-rays for exploration of magnetic properties of the common CoFe-based band-ferromagnets as well as half-metallic ferromagnet Co2FeAl-based MTJs.rnrnInasmuch as the magnetoresistive characteristics in spintronic devices are fully defined by the electron spins of ferromagnetic materials their direct measurements always attracted much attention but up to date have been limited by the surface sensitivity of the developed techniques. Chapter 9 presents the results on the successfully performed spin-resolved HAXPES experiment using a spin polarimeter of the SPLEED-type on a buried Co2FeAl0.5Si0.5 magnetic layer. The measurements prove that a spin polarization of about 50 % is retained during the transmission of the photoelectrons emitted from the Fe 2p3/2 state through a 3-nm-thick oxide capping layer.rn

Searching for outflows signatures in sdss spectra of x-ray selected, obscured agn in the cosmos field

Partendo dal campione di AGN presente nella survey di XMM-COSMOS, abbiamo cercato la sua controparte ottica nel database DR10 della Sloan Digital Sky Survey (SDSS), ed il match ha portato ad una selezione di 200 oggetti, tra cui stelle, galassie e quasar. A partire da questo campione, abbiamo selezionato tutti gli oggetti con un redshift z<0.86 per limitare l���analisi agli AGN di tipo 2, quindi siamo giunti alla selezione finale di un campione di 30 sorgenti. L���analisi spettrale �� stata fatta tramite il task SPECFIT, presente in IRAF. Abbiamo creato due tipi di modelli: nel primo abbiamo considerato un���unica componente per ogni riga di emissione, nel secondo invece �� stata introdotta un���ulteriore com- ponente limitando la FWHM della prima ad un valore inferiore a 500 km\s. Le righe di emissione di cui abbiamo creato un modello sono le seguenti: H��, [NII]���� 6548,6581, H��, [SII]���� 6716,6731 e [OIII]���� 4959,5007. Nei modelli costruiti abbiamo tenuto conto della fisica atomica per quel che riguarda i rapporti dei flussi teorici dei doppietti dell���azoto e dell���ossigeno, fissandoli a 1:3 per entrambi; nel caso del modello ad una componente abbiamo fissato le FWHM delle righe di emissione; mentre nel caso a due componenti abbiamo fissato le FWHM delle componenti strette e larghe, separatamente. Tenendo conto del chi-quadro ottenuto da ogni fit e dei residui, �� stato possibile scegliere tra i due modelli per ogni sorgente. Considerato che la nostra attenzione �� focalizzata sulla cinematica dell���ossigeno, abbiamo preso in considerazione solo le sorgenti i cui spettri mostravano la riga suddetta, cio�� 25 oggetti. Su questa riga �� stata fatta un���analisi non parametrica in modo da utilizzare il metodo proposto da Harrison et al. (2014) per caratterizzare il profilo di riga. Sono state determinate quantit�� utili come il 2 e il 98 percentili, corrispondenti alle velocit�� massime proiettate del flusso di materia, e l���ampiezza di riga contenente l���80% dell���emissione. Per indagare sull���eventuale ruolo che ha l���AGN nel guidare questi flussi di materia verso l���esterno, abbiamo calcolato la massa del gas ionizzato presente nel flusso e il tasso di energia cinetica, tenendo conto solo delle componenti larghe della riga di [OIII] ��5007. Per la caratterizzazione energetica abbiamo considerato l���approccio di Cano-Diaz et al (2012) e di Heckman (1990) in modo da poter ottenere un limite inferiore e superiore della potenza cinetica, adottando una media geometrica tra questi due come valore indicativo dell���energetica coinvolta. Confrontando la potenza del flusso di gas con la luminosit�� bolometrica dell���AGN, si �� trovato che l���energia cinetica del flusso di gas �� circa lo 0.3-30% della luminosit�� dell���AGN, consistente con i modelli che considerano l���AGN come principale responsabile nel guidare questi flussi di gas.

Sviluppo e convalida di un modello Monte Carlo per ottenere le curve isodose all'interno di una sala a raggi x nell'ospedale clinico Universitario di Valencia

Per prevedere i campi di dose attorno a dispositivi radiologici, vengono sviluppati e validati, per mezzo di misure sperimentali, modelli Monte Carlo (utilizzando MCNP5). Lo scopo di questo lavoro �� quello di valutare le dosi ricevute da persone che operano all'interno della sala di raggi X, mentre il tubo �� in funzione. Il tubo utilizzato �� un DI-1000/0.6-1.3 della azienda svizzera COMET AG. Per prima cosa si �� ottenuto lo spettro di emissione dei raggi X con la Tally F5 simulando l'interazione di un fascio di elettroni contro un anodo di tungsteno. Successivamente, con una F4MESH, si �� ricavato il flusso di fotoni in ogni cella della mesh tridimensionale definita sulla sala; la conversione a dose equivalente �� ottenuta per mezzo di fattori di conversione estratti dal NIST. I risultati della Tally FMESH vengono confrontati con i valori di dose misurati con una camera di ionizzazione Radcal 1800 cc. I risultati sono ottenuti per le seguenti condizioni operative: 40 kVp, 100 mA, 200 mAs, fuoco fine e filtro in alluminio di spessore 0,8 mm. Confrontando con le misure sperimentali si osserva che tali valori differiscono da quelli simulati di circa un 10%. Possiamo quindi prevedere con buona approssimazione la distribuzione di dose mentre il tubo �� in funzione. In questo modo �� possibile ridurre al minimo la dose ricevuta dall'operatore.

Rivelatori di raggi X basati su cristalli organici semiconduttori

Negli ultimi anni, i progressi della ricerca scientifica nell'ambito dell'elettronica organica hanno messo in luce le propriet�� dei cristalli organici che rendono possibile un loro potenziale utilizzo nel campo della rivelazione di radiazioni ionizzanti. All'interno di questa tesi, analizzeremo le prestazioni di rivelazione di raggi X da parte di due cristalli che si distinguono tra loro per propriet�� chimiche e fisiche: l'NTI e il Rubrene. Questi due materiali verranno sottoposti a misure elettriche, svolte in diverse condizioni di irraggiamento, e dai dati ottenuti sar�� possibile analizzare la risposta alla radiazione da parte di ciascun dispositivo. Verranno valutate le capacit�� di rivelazione da parte dei due materiali studiati, in base ai parametri che caratterizzano i rivelatori di radiazione a stato solido, e sar�� inoltre possibile mettere a confronto i risultati ottenuti dai due diversi cristalli e osservare eventuali comportamenti differenti.

Qualita di nuove accessioni di fragola (fragaria x ananassa) in funzione del tipo di materiale di propagazione: Aspetti analitici e sensoriali

La ricerca �� stata svolta presso il Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura - Unit�� di Ricerca per la Frutticoltura di Forl�� (CRA-FRF) ed ha riguardato lo studio delle caratteristiche qualitative e di alcuni composti bioattivi dei frutti di 10 diverse accessioni varietali di fragola (6 variet��: Alba, Nora, Garda, Jonica, Brilla, Pircinque; 4 selezioni in avanzata fase di studio ottenute nell���ambito dei programmi di breeding pubblico-privati condotti e coordinati dal CRA-FRF: CE 51, CE 56, VR 177.2, VR 4) coltivate per un biennio nello stesso ambiente (cesenate). Sono state considerate due differenti tipologie di piante: frigoconservata (tipologia tradizionale) e fresca ���cima radicata��� (tipologia innovativa che si sta sempre pi�� affermando presso i produttori). L���obiettivo principale di questa tesi �� finalizzato alla caratterizzazione qualitativa e nutrizionale dei frutti raccolti dalle due tipologie di pianta. L���interesse di monitorare l���effetto di questa innovativa tecnica di coltivazione deriva dalla sua sempre maggiore affermazione in quanto consente una significativa riduzione dei costi di produzione. Lo studio delle 10 accessioni di fragola (tra cui quelle che attualmente stanno dominando lo standard varietale del Nord Italia) pu�� permettere di aggiungere informazioni importanti sulla loro caratterizzazione qualitativa, in particolare sulle caratteristiche sensoriali mediante un approccio quantitativo descrittivo. Infine, la ripetizione dello studio per due annate differenti pu�� consentire di valutare l���influenza del fattore ���anno��� sui caratteri studiati.

The gas mass fraction and the dynamical state in x-ray luminous clusters of galaxies at low redshift

Gli ammassi di galassie sono le strutture gravitazionalmente legate con le pi�� profonde buche di potenziale, pertanto �� previsto che questi contengano una frazione di barioni non molto diversa da quella cosmologica. Con l���introduzione di modelli sempre pi�� accurati di fisica barionica all���interno di simulazioni idrodinamiche �� stato possibile predire la percentuale cosmica di barioni presente negli ammassi di galassie. Unendo questi modelli previsionali con misure della frazione di gas in ammassi e informazioni sulla densit�� di barioni dell���Universo si pu�� ottenere una stima della densit�� di materia cosmica ��m. L'obiettivo di questo lavoro di Tesi �� la stima di ��m a partire dalla frazione di gas osservata in questi sistemi. Questo lavoro era stato gi�� fatto in precedenza, ma tenendo in considerazione solo gli ammassi pi�� massivi e dinamicamente rilassati. Usando parametri che caratterizzano la morfologia della distribuzione di brillanza superficiale nei raggi X, abbiamo classificato i nostri oggetti come rilassati o disturbati, laddove presentassero evidenze di recenti attivit�� di interazione. Abbiamo dunque valutato l���impatto degli oggetti disturbati sulla stima del parametro cosmologico ��m, computando il Chi2 tra la frazione di massa barionica nell���Universo e quella da noi ricavata. Infine abbiamo investigato una relazione tra il valore della frazione di gas degli ammassi rilassati e quello dei disturbati, in modo da correggere quindi questi ultimi, riportandoli nei dintorni del valore medio per i rilassati e usarli per ampliare il campione e porre un vincolo pi�� stringente su ��m. Anche con il limitato campione a nostra disposizione, �� stato possibile porre un vincolo pi�� stretto su ��m, utilizzando un maggior numero di oggetti e riducendo cos�� l���errore statistico.

Connection between x-ray and radio properties of cool-core galaxy clusters hosting radio mini-halos

Gli ammassi di galassie sono gli oggetti gravitazionalmente legati pi�� grandi dell���Universo. Questi emettono principalmente in banda X tramite bremsstrahlung. Una frazione mostra anche emissione radio diffusa da parte di elettroni relativistici che spiraleggiano nel campo magnetico. Si possono classificare tre tipi di emissione: alon, relitti e mini-aloni radio (MH). I MH sono sorgenti radio su scale di ��� 200 ��� 500 kpc, osservate al centro di ammassi caratterizzati dalla presenze di cool-core (CC). L���origine dei MH non �� ancora chiara. Gli elettroni relativistici che emettono in banda radio hanno tempi di vita radiativi di molto inferiori a quelli necessari per diffondere sulle scale dell���emissione diffusa. Quindi non sono semplicemente iniettati dalle galassie presenti negli ammassi ed �� necessario un meccanismo di accelerazione ���in-situ��� nell���ICM. I MH testimoniano la presenza di meccanismi che canalizzano parte del budget energetico disponibile nei CC nell���ICM.Quindi lo studio �� importante per comprendere la fisica dell���ICM e l���interazione fra le componenti non termiche e termiche. I MH si formano attraverso la riaccelerazione delle particelle relativistiche ad opera della turbolenza del gas. L���origine di questa turbolenza tuttavia non �� ancora ben compresa. Gli ammassi CC sono caratterizzati da un picco della brillanza X nelle regioni centrali e da un drop della temperatura verso il centro accompagnata da aumento della densit�� del gas. Si ritiene che questo sia dovuto al raffreddamento del gas che quindi fluisce nelle zone centrali. Recenti osservazioni in X risultan inconsistenti con il modello classico di CF, suggerendo la presenza di una sorgente di riscaldamento del gas su scale del core degli ammassi. Recentemente Zhuravleva (2014) hanno mostrato che il riscaldamento dovuto alla turbolenza prodotta dall'AGN centrale �� in grado di bilanciare il processo di raffreddamento. Abbiamo assunto che la turbolenza responsabile del riscaldamento del gas �� anche responsabile dell���accelerazione delle particelle nei MH. Nell���ambito di questo scenario ci si aspetta una correlazione tra la potenza del cooling flow, PCF, che �� una misura del tasso di energia emessa dal gas che raffredda nei CC, e la luminosit�� radio, che �� una frazione dell���energia della turbolenza che �� canalizzata nell���accelerazione delle particelle. In questo lavoro di tesi abbiamo utilizzato il pi�� grande campione disponibile di MH, allo scopo di studiare la connessione fra le propriet�� dei MH e quelle del gas termico nei core degli ammassi che li ospitano. Abbiamo analizzato i dati di 21 ammassi e ricavato i parametri fisici all���interno del raggio di cooling e del MH. Abbiamo ricavato la correlazione fra luminosit�� radio, e PCF. Abbiamo trovato che le due quantit�� correlano in modo quasi-lineare confermando i risultati precedenti. Tale correlazione suggerisce uno stretto legame fra le propriet�� del gas nei CC e l���origine dei MH.

Rivelatori a stato solido per raggi X a base di pentacene

I rivelatori a stato solido per raggi X hanno applicazioni in diversi ambiti, in particolare sono ampiamente utilizzati in ambito medico, in ambito industriale e come dispositivi per la sicurezza. Essendo molto diffusi nella nostra quotidianit�� si �� sempre alla ricerca di nuovi materiali e di nuove tecniche di fabbricazione in grado di ridurne i costi di produzione. Le ricerche attuali sono incentrate sullo studio di nuovi materiali sensibili ai raggi X, l'attenzione �� particolarmente diretta ai semiconduttori organici. Questi materiali risultano molto interessanti in quanto sono solubili in molti solventi, tale caratteristica permette lo sviluppo di nuove tecniche di fabbricazione a basso costo per rivelatori di grandi aree. Una delle tecniche di maggiore interesse �� la stampa a inchiostro su substrati flessibili e trasparenti. In questa tesi si analizzeranno le propriet�� elettriche, in particolare la variazione del segnale di corrente in seguito all'irraggiamento da raggi X, di alcuni campioni costituiti da TIPS-pentacene. Ci si soffermer�� in particolare sui metodi con cui tali cristalli sono stati deposti quali inkjet e drop-cast.

Progettazione e sviluppo di un collimatore multi-slit per un sistema tomografico cone-beam con raggi X di alta energia

L'obiettivo di questo lavoro di tesi consiste nel progettare, realizzare e testare due collimatori multi-slit da applicare ad un sistema tomografico a raggi X con geometria cone-beam, caratterizzato da un voltaggio massimo di 320 kV. I collimatori che verranno realizzati sono un pre-collimatore e un post-collimatore entrambi multi-slit. Il fine ultimo �� quello di riuscire ad avere un sistema di collimazione che permetta attraverso due sole tomografie di ottenere la ricostruzione dell'intero campione. L'abbattimento del tempo necessario per eseguire l'analisi costituisce il target su cui si basa questa tesi. Successivamente sulle immagini prodotte mediante questo nuovo sistema di collimazione saranno condotte delle specifiche analisi e i risultati saranno confrontati con quelli ottenuti mediante un sistema di collimazione a singola fenditura, anch'esso progettato in questa tesi e appositamente realizzato.

Characterization of X-ray detectors based on organic semiconducting single crystals

Negli anni recenti, lo sviluppo dell���elettronica organica ha condotto all���impiego di materiali organici alla base di numerosi dispositivi elettronici, quali i diodi ad emissione di luce, i transistor ad effetto di campo, le celle solari e i rivelatori di radiazione. Riguardo quest���ultimi, gli studi riportati in letteratura si riferiscono per la maggiore a dispositivi basati su materiali organici a film sottile, che tuttavia presentano problemi relativi ad instabilit�� e degradazione. Come verr�� illustrato, l���impiego di singoli cristalli organici come materiali alla base di questi dispositivi permette il superamento delle principali limitazioni che caratterizzano i rivelatori basati su film sottili. In questa attivit�� sperimentale, dispositivi basati su cristalli organici semiconduttori verranno caratterizzati in base alle principali figure di merito dei rivelatori. Tra i campioni testati, alcuni dispositivi basati su singoli cristalli di 6,13-bis (triisopropylsilylethynyl)-pentacene (TIPS-Pentacene) e 5,6,11,12-tetraphenyltetracene (Rubrene) hanno mostrato interessanti propriet�� e sono stati quindi maggiormente studiati.

Studio della struttura locale di droganti in quantum dots mediante spettroscopia di assorbimento di raggi X

La capacit�� della spettroscopia di assorbimento di riuscire a determinare la struttura locale di campioni di ogni tipo e concentrazione, dagli elementi puri ai pi�� moderni materiali nanostrutturati, rende lo studio dei meccanismi di incorporazione di droganti in matrici di semiconduttori il campo che meglio ne esprime tutto il potenziale. Inoltre la possibilit�� di ottenere informazioni sulla struttura locale di un particolare elemento in traccia posto in sistemi senza ordine a lungo raggio risulta, ovviamente, nello studio dei semiconduttori di grandissimo interesse. Tuttavia, la complessit�� di determinate strutture, generate dalla incorporazione di elementi eterovalenti che ne modificano la simmetria, pu�� far si che all���analisi sperimentale si debbano affiancare dei metodi avanzati ab-initio. Questi approcci garantiscono, attraverso la simulazione o di strutture atomiche o dello stesso spettro XAS, di ottenere una pi�� completa e precisa interpretazione dei dati sperimentali. Nella fase preliminare di questo elaborato si illustrer�� la fenomenologia della spettroscopia di assorbimento e i fondamenti teorici che stanno alla base dell���analisi della struttura fine di soglia. Si introdurranno contemporaneamente le tecniche sperimentali con cui si realizzano le misure di spettri di assorbimento su una beamline che sfrutta sorgente di radiazione di sincrotrone facendo riferimento agli strumenti montati sulla linea LISA (o BM08) presso l���European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble su cui si sono realizzati gli esperimenti di questo lavoro. Successivamente si realizzer�� una rassegna di alcuni esperimenti simbolo della analisi della struttura locale di droganti in semiconduttori mediante XAFS, andando ad approfondire i metodi sperimentali associati. Nella parte principale della tesi verranno descritti alcuni tipi di analisi avanzate effettuate su Colloidal Quantum Dots a base di solfuro di piombo drogati con antimonio. Tali sistemi, particolarmente interessanti per potenziali applicazioni in campo optoelettrico, sono stati analizzati mediante misure di fluorescenza ottenute sulla beamline LISA. La fase di analisi ha visto la progettazione di una suite di programmi in C++ per realizzare simulazioni di uno spettro XAS teorico completo basato su strutture ottenute (anche esse) da metodi ab-initio.

Valutazione della fluenza fotonica di un tubo a raggi X tramite metodi semiempirici basati su simulazioni Montecarlo

Il lavoro svolto in questa tesi si inserisce in una ricerca iniziata pochi anni fa dal Dott. Bontempi. Riguarda la stima della fluenza fotonica tramite due metodi diversi da quelli adottati nella letteratura. I metodi proposti dalla letteratura valutano operativamente la fluenza fotonica ad alta intensit��. Sono basati sulla correlazione tra fluenza fotonica e quantit�� dosimetriche, come l���esposizione o l���Air Kerma. Altre correlano la valutazione dell���HVL con la fluenza dei fotoni. Sebbene queste metodologie siano semplici da implementare, la valutazione della fluenza dei fotoni �� ottenuta tramite il concetto di equivalenza del fascio monocromatico. Questo causa discrepanze nella valutazione della reale quantit�� di fotoni emessa dalla sorgente di raggi X. Il Dott. Bontempi ha sviluppato due diverse metodologie per il calcolo della fluenza: il primo metodo �� basato sul calcolo del Kerma unito ad un modello semi empirico per il computo dello spettro dei raggi X. Il secondo metodo �� invece basato sulla valutazione della funzione nNPS registrata in un���immagine a raggi X e quella ottenuta simulando il sistema sorgente-rivelatore.

TIPS-pentacene come rivelatore di raggi-X

Il presente lavoro di tesi si inserisce all���interno del progetto europeo i-FLEXIS il cui obiettivo �� lo sviluppo di un sensore di raggi X innovativo, affidabile, a basso costo e basato su componenti eterogenei organici. Attualmente, i rivelatori di radiazione ionizzante a stato solido fanno uso di materiali inorganici e sono ampiamente impiegati in ambito medico, industriale e come dispositivi per la sicurezza. Le scoperte scientifiche degli ultimi anni nell'ambito dei semiconduttori organici hanno evidenziato che tali materiali sono sensibili alla radiazione ionizzante e il loro utilizzo permette di realizzare rivelatori diretti di raggi-X, convertendo fotoni in segnale elettrico. Questi dispositivi sono caratterizzati da flessibilit��, possibilit�� di lavorare a temperatura ambiente, basso costo di produzione, poca energia di alimentazione, alta sostenibilit�� ambientale e dalla possibilit�� di coprire grandi aree. Tutte queste propriet�� concorrono ad incrementare sempre pi�� l���attenzione e l���interesse dei ricercatori in questo relativamente nuovo mondo: i semiconduttori organici. In questa tesi sono stati esaminati cinque diversi campioni di TIPS-pentacene con la finalit�� di evidenziare quali si prestino meglio come rivelatori di raggi-X. I campioni sono tutti in diverse forme e spaziano dal cristallo singolo ai film sottili, con particolare attenzione al comportamento dei cristalli singoli cresciuti mediante processi di stampa direttamente sul substrato. Per quanto riguarda i semiconduttori organici, la frazione di raggi-X assorbita dai materiali �� molto piccola e non �� in grado di giustificare il segnale misurato. Si �� effettuato inoltre un confronto tra la risposta dei campioni alla luce visibile e alla radiazione ionizzante per comprendere il meccanismo di generazione e rivelazione delle cariche in seguito all���assorbimento di raggi-X.