Matrici di contatori di fotoni per ottica adattiva
Responsabile:
Collaborazione con Ente Pubblico
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Data inizio: 01/01/2005
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Sommario
Il progetto intende sviluppare sensori monolitici di singoli fotoni in configurazione a quad-cell ed a matrici, per l’analisi del fronte d’onda luminoso acquisito da telescopi in applicazioni astrofisiche. Scopo della ricerca è l’elaborazione in tempo reale del fronte d’onda per l’attuazione mediante specchi deformabili e la correzione delle aberrazioni atmosferiche in ambito di Ottica Adattiva.
L’intero sistema è costituito da chip microelettronico ed elettronica di controllo, acquisizione ed elaborazione e verrà impiegato anche per la misura di fast transients astrofisici (quali quelli provenienti dalle Supernove, ora usate come “candele di riferimento” per grandi distanze interstellari), presso l'Osservatorio di Catania situato sull'Etna, e per l’acquisizione delle optical counterparts delle esplosioni di raggi Gamma, presso i telescopi robotici dell’ESO presenti in Cile.
Il gruppo di ricerca ha ideato, sviluppato e realizzato:
Attualmente è in corso l’installazione del sistema presso i telescopi di ESO, European Southern Observatory, Karl-Schwarzschildstr. 2, Garching (Germany), www.eso.org Dr. Domenico Bonaccini e INAF - Osservatorio Astrofisico di CATANIA, v. Santa Sofia 78, 95123 Catania, www.ct.astro.it Prof. Bonanno Giovanni.
L’intero sistema è costituito da chip microelettronico ed elettronica di controllo, acquisizione ed elaborazione e verrà impiegato anche per la misura di fast transients astrofisici (quali quelli provenienti dalle Supernove, ora usate come “candele di riferimento” per grandi distanze interstellari), presso l'Osservatorio di Catania situato sull'Etna, e per l’acquisizione delle optical counterparts delle esplosioni di raggi Gamma, presso i telescopi robotici dell’ESO presenti in Cile.
Il gruppo di ricerca ha ideato, sviluppato e realizzato:
- la matrice monolitica di 60 rivelatori di singoli fotoni;
- i circuiti integrati di rivelazione dell’innesco in ciascuno e relativo spegnimento del pixel;
- la scheda di controllo e conteggio dei fotoni acquisiti da ciascun elemento.
Attualmente è in corso l’installazione del sistema presso i telescopi di ESO, European Southern Observatory, Karl-Schwarzschildstr. 2, Garching (Germany), www.eso.org Dr. Domenico Bonaccini e INAF - Osservatorio Astrofisico di CATANIA, v. Santa Sofia 78, 95123 Catania, www.ct.astro.it Prof. Bonanno Giovanni.
Risultati del progetto ed eventuali pubblicazioni scientifiche/brevetti
- “An Integrated Active-Quenching Circuit for Single-Photon Avalanche Diodes” F. Zappa, M.Ghioni, S.Cova, C.Samori, and A.C.Giudice IEEE Transactions on Instrum. and Measurements, vol. 496, 1167 -1175 (Dec. 2000).
- "Monolithic active-quenching and active-reset circuit for single-photon avalanche detectors" F. Zappa, A. Lotito, A. C. Giudice, S. Cova, and M. Ghioni IEEE Journal of Solid-State Circuits, 38, 1298-1301, 2003.
- “Evolution and prospects for single-photon avalanche diodes and quenching circuits” S. Cova, M. Ghioni, A. Lotito, I. Rech, and F. Zappa Journal of Modern Optics, vol. 51, 1267-1288, 2004.
- “Photon-Counting chip for Avalanche Detectors” F. Zappa, A. Lotito, and S. Tisa Photonics Technology Letters, vol. 17, no. 1, January 2005, pp.184-186.
- “SPADA: Single-Photon Avalanche Diode Arrays” F. Zappa, A. Gulinatti, P. Maccagnani, S. Tisa, and S. Cova Photonics Technology Letters, vol. 17, no. 3, March 2005, pp. 657-659.
- “Complete Single Photon Counting and Timing Module in a Microchip” F. Zappa, S. Tisa, A. Gulinatti, A. Gallivanoni, and S. Cova Optics Letters, 30, June 2005, pp.1327-1329.
- “Single-Photon Imaging at 20,000 frame/s” F. Zappa, S. Tisa, P. Maccagnani, R. Saletti, R. Roncella, and S. Cova Optics Letters, vol. 30, no. 22, November 2005, 3024-3026.
- “Single-Photon Avalanche Diode Arrays for Fast Transients and Adaptive Optics” F. Zappa, S. Tisa, S. Cova, P. Maccagnani, D. Bonaccini, G. Bonanno, M. Belluso, R. Saletti, and R. Roncella IEEE Trans. On Instrumentation and Measurements, in press, 2006.