PRIN 2022 - COD. 20225MM7KA "development of a Phase-contrast x-ray Imaging setup with a Talbot interferometer and .." - Finanziamento dell’Unione Europea – NextGenerationEU – missione 4, componente 2, investimento 1.1.

L'imaging con raggi X a contrasto di fase (Phase-Contrast, PC) ha un grande potenziale per applicazioni mediche, nell'ambito della scienza dei materiali e dei beni culturali, in quanto può fornire informazioni di alta qualità sulle caratteristiche microstrutturali. Un fascio coerente di raggi X è lo strumento ideale per eseguire un imaging con raggi X sensibile alla fase e alcune tecniche sono già state implementate presso le sorgenti di radiazione di sincrotrone (Synchrotron Radiation, SR). Tra queste, l'interferometria con reticoli (Grating Interferometry, GI), che fornisce immagini "differential phase" e "scattering (dark-field)" in aggiunta all'immagine convenzionale basata sull'assorbimento, consente di progettare sistemi che potrebbero essere implementati in una configurazione di laboratorio. Utilizzando una sorgente di raggi-X ad anodo liquido, tale sistema consentirà di ridurre i tempi di scansione e/o di aumentare il rapporto segnale/rumore, aprendo così prospettive estremamente interessanti nel campo dei beni culturali (cultural heritage, CH): conservazione, archeologia, archeometria, antropologia, paleopatologia, ecc. Il progetto PITCH si propone di: - progettare, costruire, mettere in funzione e validare il primo tomografo italiano basato su un interferometro con reticoli (Talbot PC) completamente operativo, oltre lo stato dell'arte, e basato su una sorgente ad anodo liquido; il suo campo visivo (Field of View, FoV) e la sua alta risoluzione lo rendono uno strumento ideale per le applicazioni sui beni culturali; - eseguire un'analisi comparativa della qualità dell'immagine ottenuta con PITCH rispetto all'imaging in contrasto di fase (PC-imaging, PCI) ottenibile presso sincrotroni (ad es. Elettra) e confrontare i risultati ottenuti con il complementare imaging neutronico (ad es. ISIS Neutron and Muon Source, UK); - ottimizzare il setup per l'analisi di diversi materiali CH (ad es. legno, carta, pergamena, papiro, cartonnage, tessuti, cuoio, vetro, ceramica, strati di pigmento, rivestimenti lapidei, resti umani), sia per caratterizzarli che per comprendere le problematiche ad essi correlate (ad es. sottoprodotti di degrado, porosità, dieta, stato di salute, inquinamento ambientale nel passato, ecc); - caratterizzare campioni rilevanti per progetti di conservazione del patrimonio culturale, dando priorità alle richieste di gruppi e istituzioni di ricerca nazionali.