Scheda 3DCZT-SPHERE FINAL




Informazioni generali

3D-CZT Spectro-Polarimeter for High Energy Radiation Experiments

3DCZT-SPHERE

R & D

Progetto

R & D

Laboratorio

RSN5

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2022; Data fine: 2026

stefano.delsordo delsordo@ifc.inaf.it

Il progetto si propone continuare l’attività di R&D su spettro-polarimetri di CZT con risoluzione spaziale 3D, e in particolare di complentare e qualificare il prototipo realizzato nel progetto 3DCaTM (accordo ASI/INAF n. 2017 14-H.O.) con innovativi sensori di CZT (3DCZT), implementando miglioramenti ricavati dall’esperienza maturata (perfezionamento del sensore del e dell'elettronica di front-end) e in base ai risultati ottenuti dal volo su pallone stratosferico, effettuato con successo in settembre 2022 da Kiruna (Svezia), dell’esperimento BADG3R basato su un singolo sensore 3DCZT. Il prototipo finale sarà dettagliatamente qualificato (imaging, spettroscopia e polarimetria) sia con campagne di test presso le facilities di ESRF e del LARIX, che nei laboratori disponibili al gruppo.  

The project intends to carry on the R&D activity on CZT spectro-polarimeters with 3D spatial resolution, and in particular to complete and qualify the prototype developed in the 3DCaTM project (ASI/INAF agreement n. 2017 14-H.O.) with innovative CZT sensors (3DCZT), implementing improvements derived from the experience gained (refinement of the sensor and front-end electronics) and based on the results obtained from the stratospheric balloon flight, successfully carried out in September 2022 by Kiruna (Sweden), of the BADG3R experiment based on a single 3DCZT sensor. The final prototype will be qualified in detail (imaging, spectroscopy and polarimetry) both with test campaigns at the ESRF and LARIX facilities, and also in the laboratories available to the proposing team.

Tecnologie per Astronomia delle Alte Energie

Tecnologie per osservazioni da spazio

Trasferimento Tecnologico


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 5
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
IASF PALERMO 3 0 0.80 0.70 0.70 0 0 0 0 0.00
OAS BOLOGNA 2 0 0.40 0.40 0.40 0 0 0 0 0.00
Totali 5 0 1.20 1.10 1.10 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 3
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 OAS Bologna 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
2 Università di Palermo 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
3 DiFC 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
Totali 0.30 0.30 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
0.0 0.0 0.0 56.0 43.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.3390/s22041502 Titolo: Potentialities of High-Resolution 3-D CZT Drift Strip Detectors for Prompt Gamma-Ray Measurements in BNCT Autori:Leonardo Abbene and Fabio Principato and Antonino Buttacavoli and Gaetano Gerardi and Manuele Bette .... Publisher:MDPI AG Rivista: Sensors Anno pubblicazione:2022
2 10.1109/NSS/MIC42101.2019.9059948 Titolo: Development of a 3D CZT Spectrometer System with Digital Readout for Hard X/Gamma-Ray Astronomy Autori:Ezio Caroli and Silvia Zanettini and Leonardo Abbene and Natalia Auricchio and Giacomo Benassi and .... Publisher:IEEE Anno pubblicazione:2019
3 10.1109/NSS/MIC42677.2020.9507987 Titolo: New results on high-resolution 3-D CZT drift strip detectors Autori:L. Abbene and F. Principato and G. Gerardi and A. Buttacavoli and S. Altieri and C. Gong and N. Pro .... Publisher:IEEE Anno pubblicazione:2020
4 10.1107/S1600577520010747 Titolo: Recent advances in the development of high-resolution 3D cadmium\textendashzinc\textendashtelluride drift strip detectors Autori:Leonardo Abbene and Gaetano Gerardi and Fabio Principato and Antonino Buttacavoli and Saverio Altie .... Publisher:International Union of Crystallography (IUCr) Rivista: Journal of Synchrotron Radiation Anno pubblicazione:2020
5 10.1109/NSS/MIC42677.2020.9507808 Titolo: A Monte Carlo Study of a 3D CZT Spectroscopic Imager for Scattering Polarimetry Autori:M. Moita and L. Ferro and E. Caroli and E. Virgilli and R. M. Curado da Silva and N. Auricchio and .... Publisher:IEEE Anno pubblicazione:2020
6 10.1109/TNS.2021.3110472 Titolo: Polarimetry With a Multilayer CdTe Prototype for Soft Gamma-Ray Astrophysics Autori:M. Moita and R. M. Curado da Silva and J. M. Maia and E. Caroli and E. Virgilli and N. Auricchio an .... Publisher:Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Rivista: IEEE Transactions on Nuclear Science Anno pubblicazione:2021
7 10.1016/j.nima.2022.167869 Titolo: A CZT 3D imaging spectrometer prototype with digital readout for high energy astronomy Autori:N. Auricchio and L. Abbene and G. Benassi and M. Bettelli and A. Buttacavoli and S. Del Sordo and F .... Publisher:Elsevier BV Rivista: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment Anno pubblicazione:2023



Informazioni Pubbliche

<p>High energy astrophysics (hard X and soft gamma); R&amp;D; Development and qualification of high energy detectors.</p><p>This activity is strictly connected to the one described in the BADG3R (BAlloon launched Detector for Gamma-rays with 3 dimensional Resolution) , daughter ITPAYLOAD-0 Development of Italian payloads for European infrastructure HEMERA.</p><p>This activity, together with other projects, is part of a more general research program called "Focusing gamma-ray astronomy: science and technology";</p>

<p><span id="docs-internal-guid-1bb4f552-7fff-42f7-2671-2ebc34afe4e3"></span></p><p dir="ltr" style="line-height:1.475;margin-right: 6.45pt;text-align: justify;margin-top:1.9pt;margin-bottom:0pt;"><span style="font-size:10pt;font-family:Calibri,sans-serif;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;">Since the nineties, the research group currently part of INAF has been carrying out a line of research and development of new detectors for astronomy in hard X- and soft gamma-rays based on semiconductor detectors at room temperature. The activity since 2010 has focused particularly, in collaboration with Italian groups (IMEM/CNR, University of Palermo) and the DTU (Denmark), on the development of CZT spectrometers with 3D spatial resolution. In this perspective and context, the INAF group has participated as coordinator or with roles of significant importance in various projects financed by various agencies /institutions (ASI, MIUR, INAF, CNR) and in various proposals for ideas of space missions with detectors based on these technologies. Moreover it must be considered that an advanced detector with these characteristics and fully qualified will be one of the first realized in the international context. Our group was also one of the firsts to propose the use of CZT spectro-imagers as scattering polarimeters in the hard X and soft gamma ray regime.</span></p><p dir="ltr" style="line-height:1.295;margin-top:0pt;margin-bottom:8pt;"><span id="docs-internal-guid-5edd4ffd-7fff-c65d-ff1b-41d0e62610a1"><br></span></p>

<p>ESRF Grenoble, Francia (<a href="https://www.esrf.fr/" target="_blank">https://www.esrf.fr/</a>)</p><p>LARIX (Università di Ferrara), Ferrara (<a href="http://larixfacility.unife.it/" target="_blank">http://larixfacility.unife.it/</a>)</p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 stefano.delsordo delsordo@ifc.inaf.it IASF PALERMO Y RICERCATORE Coordinatore X X X X X X X OK
2 carmelo.gargano carmelo.gargano@ifc.inaf.it IASF PALERMO Y TECNOLOGO Progettazione Meccanica X X X X X X X OK
3 john.stephen john.stephen@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Esperto GSE X X X X X X X OK
4 natalia.auricchio natalia.auricchio@inaf.it OAS BOLOGNA Y TECNOLOGO Esperto Laboratorio X X X X X X X OK
5 alberto.segreto alberto.segreto@iasf-palermo.inaf.it IASF PALERMO Y RICERCATORE Esperto Software e analisi dati X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 ezio.caroli ezio.caroli@inaf.it OAS Bologna Y Associato quiescente Esperto Rivelatori [0, 0, 0] [0.0, 0.0, -1.0] -1.0
2 leonardo.abbene leonardo.abbene@unipa.it Università di Palermo Y Ricercatore Esperto rivelatori ed elettronica digitale [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 fabio.principato fabio.principato@unipa.it DiFC Y Professore Associato Esperto elettronica analogica e rivelatori [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

TECNO INAF 2023


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 INAF 0 0 0 56 43 0 0 99


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)