µCOREL
Microscope of COmpound REfractive Lens
S. DABAGOV, G. CAPPUCCIO, G. CIBIN,
Y. DUDCHIK, D. HAMPAI, A. ESPOSITO, V. SESSA
Realizzazione di un microscopio a raggi
X (5 - 18 keV) mediante ottiche rifrattive
(Compound Refractive Lens - CRL) con
risoluzione spaziale di 1 - 5 µm e campo
di vista di ≈ 1 mm per applicazioni nei
settori dell’ingegneria e della biologia.
Lenti Rifrattive Composte per raggi X
Le prime lenti CRL era formate da una serie
di fori cilindrici in un materiale bulk (1996).
Oggi una lente CRL e’ formata da una serie
di bolle d’aria incapsulate in un capillare di
vetro riempito di resina epossidica (1999).
Lunghezza focale
ƒ1 = R/2 ≈ m
ƒN = R/2N ≈ mm
Dimensione spot al fuoco
∆ ƒ1 ≈ mm
∆ ƒN ≈ µm !
Poiche’ ƒ = ƒ(Energia) le lenti CRL hanno un
punto di fuoco diverso per ogni valore di
energia, pertanto possono venire usate anche
come monocromatori focalizzanti.
Schema a Blocchi
SORGENTE: tubo a raggi X da 8 keV (Cu)
OTTICA:
CRL (f = 10 cm, T = 20%, Apert. 100 µm)
RIVELATORE: Camera CCD
La lente agisce come un cilindro di raggio r e lunghezza l
riducendo la divergenza angolare dei raggi X provenienti
dall’oggetto. Si definisce “Campo di Vista”:
FOV = 4ro/l
CRL Imaging
Una lente CRL, opportunamente collocata tra un oggetto di
dimensioni sub-millimetriche ed un rivelatore CCD, consente
di ottenere una immagine dell’oggetto senza perdita di
risoluzione.
a) Immagine 5.4x di un griglia
da 2000 mesh ottenuta con
radiazione di sincrotrone (8
keV)
b) Immagine di una griglia da
400 mesh ottenuta con tubo
a raggi X (8 keV)
1° anno {
2° anno
{
Progettazione sistema ottico e costruzione lenti
Realizzazione prototipo
Prime prove e ottimizzazione
Misure su campioni biologici
BUDGET 1° ANNO
Mat. Inventariabile
Detector CCD…………………………… €
Sistema da vuoto……………………….
Stage micrometrico a controllo remoto
8000
6000
5000
Mat. Consumo
Comp. elettro-meccanici, ottici e lastre
3500
Costruzione Apparati …………………………………………………..
3000
Missioni ………………………………………………………………….
4000
Totale
29500
