Fisica Biomedicale: RPC
Nell’ambito delle applicazioni fisiche alla medicina, un gruppo di ricerca del Dipartimento di Fisica si dedica allo sviluppo di rivelatori utilizzati per la diagnostica. Grazie alla pluriennale esperienza acquisita nel campo dei rivelatori a gas RPC (Resistive Plate Chambers) per l’esperimento CMS ad LHC da parte del gruppo di Ricerca di Pavia, è da tempo in corso uno studio di fattibilità sull’uso di rivelatori ad alta risoluzione temporale (Multigap Resistive Plate Counters) per imaging biomedicale TOF-PET (Time Of Flight Positron Emission Tomography). Normalmente impiegati per la rivelazione di particelle su superfici relativamente estese grazie al costo relativamente contenuto dei materiali impiegati, gli MRPC consentono il raggiungimento di risoluzioni temporali prossime ai 50 ps ed efficienze vicine al 95% nella rivelazione di muoni. Lo studio si pone come obiettivo primario la caratterizzazione e la messa a punto di un sistema di rivelatori che impieghi gli MRPC per la misura dell’informazione sul tempo di volo di fotoni da 511 keV, provenienti da annichilazione di coppie elettrone-positrone. La soppressione del rumore, il sostanziale miglioramento delle tecniche e degli algoritmi di ricostruzione di immagine e la possibilità di incrementare sensibilimente l’accettanza dei tomografi tradizionali, insieme alla possibilità di ridurne i costi, rappresentano i principali vantaggi che questi dispositivi potrebbero apportare alla tecnologia comunemente impiegata oggi. Insieme alla progettazione e alla simulazione di un prototipo di scanner MRPC-PET, nei laboratori del gruppo con il supporto del servizio Elettronica dell’Università, sono stati realizzati un approfondito studio e la scelta dei materiali costitutivi del rivelatore, la messa a punto e la manutenzione dell’elettronica di front-end, del sistema di acquisizione e dei primi stadi degli algoritmi di ricostruzione. Sono attualmente in corso il perfezionamento della fase di caratterizzazione e design dei rivelatori ed il potenziamento del sistema di acquisizione e di elaborazione dati.
Staff: Paolo Vitulo, Aurora Tamborini, Roberto Nardo'