Singletron

Nome laboratorio: ION BEAM ANALYSIS - Laboratorio di fasci ionici
Responsabile scientifico: Prof. Salvatore Mirabella
Luogo: Ed. 6, piano -1

Il laboratorio è finalizzato all’analisi superficiale (fino a circa 1 micrometro) di materiali solidi, tramite metodi basati su fasci ionici (Rutherford Backscattering Spectrometry, Elastic Recoil Detection Analysis, Particle Induced X-ray Emission, Nuclear Reaction Analysis). L’interazione di fasci ionici leggeri (H+ o He+, He++) ad energie medie (0.5-3.5 MeV) con materiali solidi dà luogo a fenomeni di retrodiffusione di ioni o rinculo elastico o emissione di raggi X o reazioni nucleari. Una opportuna camera di misura con manipolatori dei campioni in esame e rivelatori al Si o Ge, ad angoli fissi o mobili, permette di rivelare proprietà strutturali di interesse.
L’analisi dei materiali è di tipo composizionale e cristallografico. Tramite RBS, NRA ed ERDA è possibile quantificare la composizione elementale di film sottili, consentendo di simulare la concentrazione di elementi in funzione della profondità. In particolare, la tecnica ERDA permette di quantificare il contenuto di idrogeno in strati superficiali di materiali. E’ possibile anche quantificare la dose elementale in nanostrutture giacenti su substrati planari. Tramite la tecnica del channeling (allineamento di un campione cristallino rispetto al fascio incidente) è possibile rivelare la presenza di difetti lungo determinati assi o piani cristallografici.
Il laboratorio è di ampio interesse per la Fisica sperimentale della Materia, per la Fisica sperimentale delle interazioni fondamentali e per la Fisica Applicata.
https://www.dfa.unict.it/it/ricerca/fisica-sperimentale-della-materia
 

Attrezzature

3.5 MV HVEE Singletron

Dal 2002 il laboratorio è dotato di un acceleratore Singletron da 3.5 MV, modello Cockroft-Walton (acceleratore a cascata), ad alta stabilità e corrente. SPECIFICATIONS: Terminal voltage range: 0.2-3.5 MV Terminal voltage ripple: 200 Vpp Terminal voltage stability (at 2250 kV): ±150 V Beam brightness: 10 Amp (rad m)-2 eV-1 X-ray radiation level (at 1 m from the tank): < 2 µSv/h H+ beam current (after the magnet): 100 µA He+ beam current (after the magnet): 20 µA Beam size: 3×3 mm2 He++ beam current (Ion Energy up to 7 MeV): 0.1 µA

Scattering Chamber
	Il laboratorio di fasci ionici è dotato di una camera di scattering, isolata elettricamente (gabbia di Faraday), con goniometro a 3 assi (0.01 deg accuracy) per analisi in channeling, dotata di rivelatori al Si fissi e mobili, e con catena di acquisizione high-speed ORTEC, con due MCB.