Scheda ATV#TES FINAL




Informazioni generali

Development of broad energy-bandwidth TES microcalorimeters for charged particles & X-γ rays detection

ATV#TES

R & D

Programma

Laboratorio

RSN5

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2022; Data fine: 2027

matteo.dandrea matteo.dandrea@inaf.it

L'obiettivo di questo progetto è la creazione di una catena di sviluppo di microcalorimetri TES all'interno dell'area di ricerca ARTOV di Roma. I microcalorimetri TES sono rivelatori criogenici ampiamente utilizzati in Astrofisica e Fisica delle Particelle, basati su sottili film superconduttori operati ad una temperatura di ~100 mK. Il progetto unisce le competenze all'interno del gruppo INAF ATHENA (design, integrazione e test  di microcalorimetri TES) con quelle del gruppo bolometri del CNR/IFN (produzione di bolometri superconduttivi) per definire i processi di produzione necessari allo sviluppo di questi rivelatori. Il goal finale è lo sviluppo di un prototipo di rivelatore TES a larga banda energetica (da  ~5 keV a ~5 MeV) per la rivelazione di particelle cariche e fotoni X-γ. 

The aim of this project is to start a development chain of TES microcalorimeters totally inside the ARTOV research area in Rome. TES microcalorimeters are cryogenic detectors widely used in Astrophysics (among the whole electromagnetic spectrum) and Particle Physics, based on superconducting thin films operated at a temperature ~ 100 mK. The project will join the expertise inside the INAF ATHENA group (TES detectors design, integration and test at cold) with the ones of the CNR/IFN bolometers group (superconducting bolometers manufacturing) to define the production processes needed to develop this kind of detectors. The final goal of the activity is the development of a first prototype of wide-energy band TES detector (from ~5 keV to ~5 MeV) for charged particles and X-γ rays detection.

Tecnologie per Astronomia delle Alte Energie

Tecnologie per osservazioni da spazio

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (sviluppo/operazioni)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 5
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
IAPS ROMA 2 0 0.40 0.50 0.50 0 0 0 0 0.00
DIREZIONE SCIENTIFICA 1 0 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0 0.00
Totali 3 0 0.50 0.60 0.60 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 3
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Extra
1 CNR/IFN 0.30 0.30 0.30 0.20 0.20 0.20 0.00
Totali 0.30 0.30 0.30 0.20 0.20 0.20 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2024 Certi 2025 Certi 2026 Presunti 2024 Presunti 2025 Presunti 2026
20.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 M. D'Andrea et al., Broad energy-bandwidth Ti/Au TES microcalorimeters for charged particles detection and background veto systems, In preparation (2024)
2 M. Gambelli et al., Aging associated effects in Transition Edge Sensor (TES) Ti/Au bilayers, In preparation (2024)



Informazioni Pubbliche

<p>Observational astronomy; Astronomical instrumentation; X-ray detectors; Cosmic ray detectors; Gamma-ray detectors;&nbsp;High energy astrophysics<br></p>

<p>Nel contesto delle missioni per Astronomia X, INAF ha un ruolo di leadership internazionale per quanto riguarda lo sviluppo di microcalorimetri TES a larga banda energetica per la riduzione del background strumentale. Al momento questa attività si esprime totalmente nello sviluppo del rivelatore CryoAC della missione ATHENA. Scopo di questo progetto è effettuare ricerca di base sui microcalorimetri TES anche al di fuori della missione ATHENA, al fine di garantire ad INAF il mantenimento della leadership nel settore.</p><p><br></p>

<p>INAF/IAPS X-ray Cryolab, IFN/CNR Roma nano-fabrication facility</p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 matteo.dandrea matteo.dandrea@inaf.it IAPS ROMA Y TECNOLOGO Project leader X X X X X X X OK
2 claudio.macculi claudio.macculi@inaf.it IAPS ROMA Y PRIMO TECNOLOGO TES Detectors Expert X X X X X X X OK
3 gabriele.minervini gabriele.minervini@inaf.it DIREZIONE SCIENTIFICA Y TECNOLOGO PM and PA consultant X X X X X X X OK
4 luigi.piro luigi.piro@inaf.it IAPS ROMA Y DIRIGENTE DI RICERCA Science expert X X X X X X X OK
5 simone.lotti simone.lotti@inaf.it IAPS ROMA Y PRIMO TECNOLOGO Background expert X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 guido.torrioli guido.torrioli@ifn.cnr.it CNR/IFN Y Primo Ricercatore Electronics expert [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 sara.cibella sara.cibella@ifn.cnr.it CNR/IFN Y Ricercatrice Clean room and Manufacturing expert [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 maria.gambelli maria.gambelli@ifn.cnr.it CNR/IFN N Assegnista Staff in training [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Mini Grant INAF 2023 (20k€)


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Certi 2026 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Presun. 2026 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 Mini Grant INAF 20 0 0 0 0 0 20 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)