- Sviluppo di sistemi di acquisizione per radiografia digitale e
tomografia computerizzata 3D con raggi X di diversa energia. Tali
tecniche sono utilizzate sia per applicazioni in campo medico, sia
per indagini non distruttive su oggetti di interesse nel settore
industriale e in quello dei Beni Culturali.
- Sviluppo di sistemi dosimetrici innovativi per fasci dii
elettroni di energia elavata utilizzati nella I.O.R.T. (Intra
Operative Radiation Theraphy).
- Applicazione di tecniche di imaging multispettrale ai Beni
Culturali.
Radiografia digitale e tomografia computerizzata con
raggi X: Ormai da diversi anni il nostro gruppo di ricerca
si occupa dello sviluppo di sistemi di acquisizione innovativi per
radiografia digitale e tomografia computerizzata (CT) con sorgenti
di raggi X di diversa energia. Nel corso degli anni sono stati
messi a punto diversi sistemi che permettono di effettuare indagini
non distruttive su campioni di vario genere e di varie dimensioni,
con risoluzioni variabili dalla decina fino a qualche centinaio di
micron. Oltre che nel campo medico, la CT ha molteplici
applicazioni ed enormi potenzialità investigative anche nel settore
industriale e in quello dei Beni Culturali, grazie alla sua
capacità di fornire in modo non distruttivo immagini di sezioni
dell'oggetto investigato. Il nostro gruppo ha partecipato
recentemente al progetto di ricerca europeo DETECT (New
Product Design and Engineering
Technologies based on next Generation
Computed Tomography), che aveva
come obiettivo principale lo sviluppo di un sistema tomografico per
applicazioni di tipo industriale (indagini su parti di motori), con
energie dei raggi X fino a 450 keV. Inoltre, nell'ambito di un
contratto di ricerca con la ditta ELCA di Imola, è stato realizzato
un tomografo dedicato alle arcate dentarie attualmente sul mercato.
Per quanto riguarda il settore dei Beni Culturali, è stato
messo a punto un sistema per la CT di opere d'arte di grandi
dimensioni, con il quale sono state effettuate diverse indagini
tomografiche su importanti opere d'arte in fase di restauro
presso l'Opificio delle Pietre Dure di Firenze (tra i quali vale la
pena di citare "La Madonna del cardellino", famoso capolavoro di
Raffaello), nonchè sul grande globo terrestre di Egnazio Danti
conservato a Palazzo Vecchio (Firenze). E' stata
anche attivata una collaborazione con il Centro di
Conservazione e Restauro "La Venaria Reale" di Torino per l'analisi
tomografica di antiche statue lignee giapponesi di notevoli
dimensioni. Inoltre dal 2012, nell'ambito del Progetto
"Strumenti diagnostici innovativi per i Beni Artistici e
Culturali", finanziato dal Centro Fermi, è in corso un'attività di
ricerca riguardante lo sviluppo di un sistema tomografico
trasportabile, dotato di una sorgente di raggi X di energia
medio-alta (>300 keV), da dedicare all'analisi di opere d'arte e
reperti archeologici fortemente radiopachi. Questa attività di
ricerca è anche cofinanziata dall'INFN-Gruppo V.
Dosimetria di fasci di elettroni di alta energia
utilizzati in radioterapia intraoperatoria: La IORT (Intra
Operative Radiation Therapy) è una particolare tecnica
radioterapica che consiste nell'irraggiamento del letto tumorale
con fasci di elettroni di elevata energia, direttamente in sala
operatoria, a ferita chirurgica ancora aperta. Per questo tipo di
irragiamento si utilizzano degli acceleratori lineari mobili,
caratterizzati da un rateo di dose più elevato rispetto agli
acceleratori convenzionali. Questa caratteristica rende
problematico l'utilizzo dei tradizionali sistemi di controllo
dosimetrico e giustifica la ricerca di nuovi strumenti per il
controllo della dose erogata. Il dosimetro che stiamo sviluppando è
basato sull'accoppiamento di fasci di fibre ottiche scintillanti
con array lineari di fotodiodi, utilizzati come sistema di lettura
della luce prodotta all'interno delle fibre in seguito
all'interazione degli elettroni.
Applicazione di tecniche di imaging multispettrale ai
Beni Culturali: Le tecniche di imaging multispettrale,
basate sull'acquisizione di immagini in diverse bande spettrali,
trovano molteplici applicazioni nel settore dei Beni Culturali. Ad
esempio, la riflettografia infrarossa viene da molti anni
utilizzata per l'indagine di dipinti su tela o su tavola, in quanto
permette di ottenere informazioni su ciò che si cela sotto la
superficie pittorica. E' così possibile mettere in evidenza il
disegno preparatorio oppure rivelare la presenza di pentimenti,
dipinti sottostanti, date o firme nascoste. Più recentemente le
tecniche di imaging multispettrale sono state applicate
all'indagine di antichi manoscritti e pergamene la cui leggibilità
sia stata fortemente compromessa dal tempo.
