Il progetto PARIDE propone di sviluppare una nuova tecnologia per la rivelazione di radiazione ad alta energia basata su perovskiti, innovativa e decisamente più sostenibile rispetto alle tecnologie a stato solido oggi utilizzate in radiologia, radioprotezione e radioterapia.
La perovskite basata su alogenuri sta dimostrando eccellenti proprietà di rivelazione della radiazione ionizzante, con un grande potere di arresto, elevata resistenza al danno da radiazione, bandgap regolabile in base alla composizione e compatibilità della tecnologia con processi di stampaggio diretto, molto meno costosi e più rapidi dei processi fotolitografici usati per rivelatori a stato solido convenzionali. La capacità di fabbricazione dell’elemento attivo su substrati flessibili, inoltre, consente un’estrema flessibilità nella forma dei rivelatori risultanti, con la possibilità ad esempio di ricoprire superfici curve.
Questa nuova tecnologia di rivelazione sarà caratterizzata da:
• elevata sensibilità, grazie all’ingegnerizzazione della composizione del materiale attivo per l’assorbimento della radiazione, realizzato con specie atomiche ad alto numero atomico (Bi, Cs, Pb, Sn), e grazie alle eccellenti proprietà di raccolta della carica generata dalla radiazione;
• elevata risoluzione spaziale (≤100 μm) ed elevata velocità di risposta (<10 ns);
• ampia dinamica e ottima linearità della risposta con la dose della radiazione;
• buona robustezza al danno da radiazione
• un elemento attivo di rivelazione a basso costo, facilmente sostituibile
• interfacciamento a normali elettrometri e misuratori di carica commerciali, con la possibilità di utilizzare un sistema elettronico di condizionamento dedicato per migliorarne sensibilità e accuratezza,
soprattutto nei casi di fasci di ridotte dimensione e di tipo pulsato;
• operazioni potenzialmente in modalità fotovoltaica (cioè a tensione esterna applicata nulla), al fine di ridurre i rischi elettrici per gli operatori/pazienti e minimizzare la potenza dissipata (eaumentare la portabilità dei dispositivi derivanti);
• compatibilità futura con le richieste derivanti dalle tecniche radioterapiche più innovative di trattamento dei tumori quali adroterapia e IMRT (Intensity-Modulated Radiation Therapy).
Il progetto PARIDE propone lo sviluppo di un prototipo di matrice di rivelazione in perovskite con almeno 256 canali e risoluzione del singolo elemento di almeno 100 μm realizzata susubstrato flessibile e rigido, come dimostratore della potenzialità della tecnologia, da validare con sorgenti tipiche della radiologia diagnostica e della radioterapia.