Spettroscopia e Ottica Quantistica

Il gruppo di Spettroscopia ed Ottica Quantistica si occupa di spettroscopia laser ad alta precisione per applicazioni alla fisica fondamentale e alla fisica medica. 

Principali applicazioni sono la produzione di ioni radioattivi presso i laboratori nazionali INFN di Legnaro, misure di elevatissima precisione per la ricerca della birifrangenza magnetica del vuoto,  con applicazioni allo studio di ottimizzazione di coating per l’Einstein Telescope. 

 

Produzione di ioni radioattivi

Il progetto SPES (Selective Production of Exotic Species) ha come obiettivo la realizzazione di una facility basata su acceleratori di particelle,  per attività di ricerca in:

Fisica fondamentale

  • Fisica nucleare, con particolare riguardo alle investigazioni sulla materia nucleare in condizioni estreme
  • Astrofisica Nucleare, in particolare studi sull’evoluzione stellare

Fisica interdisciplinare

  • Impiego di radionuclidi di interesse medicale per imaging e terapia oncologica
  • Generazione di sorgenti di neutroni per studi sui materiali, tecnologie nucleari e applicazioni mediche

L’esperimento si trova presso i laboratori INFN di Legnaro (PD)

Effetto LIAD

L’effetto LIAD, Light Interaction Atomic Desorption, è un effetto non termico indotto dalla luce, dove i fotoni non risonanti sono in grado di rompere i legami tra atomi adsorbiti (adatomi) e la superficie e/o modificare le loro proprietà di diffusione nella massa in modo tale da renderli liberi e aumentando notevolmente la loro densità di vapore.

Wade

La proposta di nuovo esperimento WADE (see also here) si inquadra nella linea di ricerca di fisica fondamentale per lo studio delle simmetrie in sistemi atomici e di conseguenza nella priorità excellent science del programma Horizon 2020.

In particolare, la motivazione di fondo della ricerca riguarda lo sviluppo di tecniche sperimentali che rendano possibile in futuro una misura ad alta precisione della violazione della parità atomica (APV), come test del Modello Standard delle interazioni elettrodeboli.

Questa nuova proposta intende utilizzare, apportando le necessarie migliorie, l’apparato sperimentale già presente presso i Laboratori Nazionali di Legnaro per la produzione e l’intrappolamento del francio.

L’attività sperimentale sarà concentrata su tre aspetti tecnologici: 1. la progettazione, realizzazione e caratterizzazione di nuove celle e camere di intrappolamento che migliorino l’efficienza di intrappolamento per atomi stabili e radioattivi; 2. lo sviluppo di nuove tecniche di rivelazione di transizioni deboli e il loro impiego su MOT di rubidio e di francio; 3. l'avvio di una fase di studio e di progettazione di futuri esperimenti su altri atomi radioattivi.

COSMA - Sensori a ottica coerente per applicazioni mediche
COSMA è un progetto di ricerca dell'UE nell'ambito del programma FP7 - PEOPLE, International Research Staff Exchange Scheme. È iniziato il 01-04-2012 e si è concluso il 31-03-2016.
L'obiettivo principale del progetto è focalizzare la ricerca teorica, sperimentale e clinica dei gruppi partecipanti sui fenomeni di biomagnetismo, con l'obiettivo specifico di sviluppare sensori completamente ottici dedicati al loro rilevamento e adatti per applicazioni nella diagnostica clinica.
 
Un ruolo centrale nel progetto è svolto dai magnetometri atomici ottici (OAM) che hanno il potenziale, in termini di sensibilità e budget, per un uso diffuso negli ospedali. Gli OAM hanno la sensibilità necessaria e una testa del sensore molto piccola, che consente un'eccellente risoluzione spaziale e un accoppiamento ottimale. Svilupperemo OAM specifici per uso clinico. Adotteremo anche un approccio originale alla schermatura magnetica che consiste nel compensare anziché schermare i campi magnetici spuri. Ciò elimina la necessità di una costosa stanza isolata in mu-metal, che renderebbe difficile l’uso su larga scala degli OAM negli ospedali.