Coordinatore nazionale M. Gambaccini (FE)
Sezioni: FE, PI, MI, CA(SS), BA, TS, LNF,MI, RM1
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
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Il prototipo della Thomson back scattering
Source (TS) sarà realizzata in parallelo al progetto
SPARC e alla messa in funzione del laser FLAME.
Un fascio di elettroni verrà accelerato dal LINAC
di SPARC fino ad un’energia fra 30-150 MeV, in
pacchetti che trasportano una carica di 1 nC, di
durata di circa 3 ps (rms) e focalizzati nel punto
di collisione su uno spot di 15 μm (rms).
Questi elettroni verranno fatti interagire in
collisione frontale con i fotoni del laser FLAME di
alta potenza (300 TW) del progetto PLASMONX
◦ 800nm, 6 J, Ti:Sapphire, 6 ps
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Laser beam
X rays
final focus
solenoid
Electron beam
deflecting dipole
Schematic layout of the SPARC hall:
 electron beam lines for FEL, Plasma Acceleration
and Thomson Source experiments
quadrupoles
dipoles
RF deflector
collimator
solenoid
Photoinjector
RF sections
25º
25º
11º
1.5m
10.0 m
5.4 m
14.5 m
1-6 Undulator modules
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In tale interazione è prodotto un fascio di raggi X
quasi monocromatici con energia media
dipendente dall’energia degli elettroni in
ingresso e spread energetico dipendente
dall’accettanza angolare.
Il fascio di radiazione X prodotto nell’interazione
presenta, a 20 keV (elettroni a 30 MeV), una
divergenza angolare di 5 mrad e uno spot alla
sorgente di 15 mm.
Il numero atteso di fotoni/s sarà dell’ordine di
1010 g/s con una bandwidth rms del 5%,
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Energia variabile fra 20 e 500keV
Dimensione sorgente: 15 μm
Divergenza FWHM 22 mrad
◦ (rms 5 mrad)
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Flusso: 1010 fotoni/s
Distanza sorgente-detector ~ 10m
Dimensione dell’area illuminata:
Ø=16 cm
Struttura temporale: Bunch da 6 ps,
rep. rate 10 Hz
Coerenza spaziale
Spettro quasi-monocromatico con
presenza di armoniche
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Angular and spectral distribution of the TS
radiation in the case of 3 ps laser pulse
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Allestimento camera di scattering
Allestimento linea raggi X
◦ collimatori, monitor fascio e misuratori di flusso X
integrale.
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Allineamento tra fascio elettroni e fascio laser
Ottimizzazione parametri collisione per
l'energia di 20 keV
Caratterizzazione fascio X a 20 keV
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Allestimento linea di imaging
◦ Allineamento e motorizzazione di collimatori,
rivelatori, monitor di fascio, porta-campione


Caratterizzazione topografica fascio X a
20keV
Caratterizzazione macchia focale
◦ area efficace della collisione

Primi eperimenti di radiografia in
assorbimento ed in contrasto di fase
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Transmitted
Position
object
Intensity
Incoming Transmitted
a
object
10<a<100mrad
Intensity
Position
Absorption
Incoming
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



Esperimenti di radiografia con fatocci tessuto
equivalente e dosimetria a 20 keV
Ottimizzazione parametri collisione a 40 keV
Caratterizzazione fascio X a 40 keV
Primi esperimenti di radiografia a 40 keV
Esperimenti di radiografia a doppia energia
20 - 40 keV e dosimetria associata.
Ottimizzazione della collisione alle energe del
k-edge dello iodio (33 keV)
Esperimenti di radiografia differenziale a kedge
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Calibrazione e caratterizzazione presso la
beamline SYRMEP di monitor di fascio e
detector da installare alle TS
◦ Fascio monocromatico, elevata coerenza,
divergenza minima

Imaging presso la beamline SYRMEP in
collaborazione con gli altri gruppi per
verificare simulazioni
◦ Phase contrast, phase retrieval, grating technique
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Partecipazione a programmazione,
realizzazione ed analisi delle misure di
caratterizzazione della sorgente TS
Collaborazione con Ferrara per la
caratterizzazione del loro set-up di
radiografia quasi-monocromatica con misure
alla beamline Syrmep
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Renata Longo
Fulvia Arfelli
Luigi Rigon
Edi Castelli
Frances Lopez
◦ dottoranda con esperienza in Fisica Medica
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Rongchang Chen
◦ borsista post-doc INFN, gia’ Shanghai Synchotron
Radiation Facility
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Il gruppo di Trieste porta in Beats2:
 La competenza maturata con la realizzazione,
caratterizzazione ed uso della linea di luce
Syrmep
 L’esperienza nelle tecniche di imaging in
contrasto di fase
◦ Phase contrast, diffraction enhanced imaging etc

Un contributo di presenza ai LNF per il lavoro
alla stazione sperimentale
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
Schematic layout of electron beam lines
for FEL, Plasma Acceleration and
Thomson Source experiments
quadrupoles
dipoles
RF deflector
collimator
solenoid
Photoinjector
RF sections
25º
25º
11º
1.5m
10.0 m
5.4 m
14.5 m
1-6 Undulator modules