Laboratori - collezione

The laboratory is devoted to the development of Atomic Quantum Sensors using hot atoms. In particular, we build optically pumped magnetometers (OPMs) and Rydberg-atom-based RF sensors for several applications, from biomedicine to geomagnetism and space science. Active research includes the integration of vapor cells with photonic structures.

Progettazione, costruzione e test di prototipi di camera a deriva per misure di momento di alta precisione e identificazione di particelle. Studio delle prestazioni degli algoritmi di "cluster counting" per l’identificazione delle particelle. Ottimizzazione della miscela di gas per la rivelazione degli eventi di ionizzazioni nel gas. Analisi dati acquisiti durante campagne di testbeam.

Exploration of the physical complexity of nonlinear laser feedback interferometry phenomena and their applications in sensing and imaging. Current activity targets the quantum limit of shot noise detection and the integration on silicon photonic circuits. The laboratory is also occasionally used for master's students training.

Prototipazione rapida di dispositivi microfluidici (lab on chip) utili per rilevare e manipolare con tecniche attive e passive particelle di interesse nel campo della salute e della medicina. Analisi chimiche qualitative e quantitative di campioni solidi e liquidi con spettroscopia laser: LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) e Nanoparticles-enhanced LIBS. Contacts: annalisa.volpe@poliba.it

Analisi della composizione chimica dell'espirato di persone sane e confronto con persone affette da patologie come tumori del colon-retto e del polmone o malattie del fegato, delle vie respiratorie o dei reni. Identificazione dei principali biomarcatori caratteristici delle malattie studiate con la prospettiva di analisi spettroscopica per screening di massa. Contacts: angelo.sampaolo@poliba.it

Sviluppo di film sottili funzionali prodotti mediante initiated Chemical Vapor Deposition e Atomic Layer Deposition per una varietà di applicazioni (sensori, sistemi di somministrazione di farmaci, membrane, attuatori, controllo della formazione di ghiaccio…). Le tecniche di deposizione permettono di produrre film uniformi e conformi il cui spessore e composizione chimica possono essere controllati su scala nanometrica.

Analisi completa delle proprietà ottiche di composti organici volatili di interesse diagnostico, ambientale e nel campo del food. L'identificazione delle caratteristiche spettrali specifiche di questi composti organici di interesse servirà per lo sviluppo di tecniche spettroscopiche per la rivelazione delle stesse ad alta sensibilità e selettività.

Nel QuOT lab si ideano, studiano e sviluppano modalità e tecnologie innovative di imaging basati su correlazioni, classiche o quantistiche, e su fenomeni coerenti. Studi fondamentali sono condotti in parallelo a studi di tipo applicativo, nell'ottica di superare le limitazioni dei convenzionali dispositivi di imaging (risoluzione, profondità di campo, rimore, contrasto, ecc, e relativi tradeoff).

Studio dell'interazione laser-materia con sorgenti a impulsi ultrabrevi (picosecondo e femtoseconto). Sviluppo di processi di microlavorazione laser (foratura, marcatura, fresatura, micro- e nano-tessitura per la funzionalizzazione di superfici, taglio, ecc.) su metalli, polimeri, semiconduttori, vetri e ceramici. Sintesi di nanoparticelle colloidali tramite ablazione laser nei liquidi. Il laboratorio è in convenzione con il CNR-IFN e fa parte della rete di laboratori pubblici della Regione Puglia MICROTRONIC Contact: antonio.ancona@uniba.it

Studio e sviluppo dei processi di taglio, tempra, saldatura e manifattura additiva, con laser di potenza a CO2 ed in fibra, di acciai e leghe leggere per applicazioni automobilistiche ed aeronautiche. Il laboratorio è inserito in convenzione e condiviso col CNR-IFN. Il laboratorio fa parte della Rete di Laboratori Pubblici della Regione Puglia "TRASFORMA". Contact: antonio.ancona@uniba.it

Il laboratorio clean room è dedicato alla fabbricazione di dispositivi micro-elettronici e opto-elettronici avanzati, quali i laser a cascata quantica, o i modulatori di radiazione THz basati su grafene. Il laboratorio è anche focalizzato sulla fabbricazione di sensori a transistor rivoluzionari in grado di rivelare anche una singola molecola di biomarcatori, con applicazioni alla diagnostica ONE-HEALTH per la diagnosi precoce di svariate patologie umane o vegetali, quali il tumore del pancreas, il COVID, o il batterio della Xylella. The clean room laboratory is dedicated to the fabrication of advanced micro-electronic and opto-electronic devices, such as quantum cascade lasers, or graphene-based THz radiation modulators. The laboratory is also focused on the manufacturing of revolutionary transistor sensors capable of revealing even a single molecule of biomarkers, with applications to ONE-HEALTH diagnostics for the early diagnosis of various human or plant diseases, such as pancreatic cancer, COVID, or the Xylella bacterium.

Il laboratorio di spettroscopia IR e terahertz a trasformata di Fourier consente di misurare gli spettri di assorbimento infrarossi di materiali e film ultrasottili con spessori anche di 1 nanometro. L’analisi degli spettri è in grado di rivelare la struttura delle molecole depositate su superfici funzionalizzate con materiali semiconduttori o anche film biologici. Il laboratorio ospita uno dei pochi apparati al mondo di spettroscopia IR a modulazione di polarizzazione. The Fourier transform infrared (FTIR) and terahertz spectroscopy laboratory enables the measurement of infrared absorption spectra of materials and ultra-thin films with thicknesses down to 1 nanometer. The analysis of these spectra can reveal the structure of molecules deposited on surfaces functionalized with semiconductor materials or even biological films. The laboratory hosts one of the few setups worldwide for polarization modulation infrared spectroscopy (PM-FTIR).

La spettroscopia micro-Raman è una tecnica laser che consente di misurare le proprietà vibrazionali di strutture quantistiche con risoluzione spaziale dell’ordine del micrometro. Ciò consente di formare un’immagine ad alto contenuto di informazione fisica, chimica e strutturale senza contatto di materiali e dispositivi. Micro-Raman spectroscopy is a laser technique that enables the measurement of vibrational properties of quantum structures with spatial resolution on the order of micrometers. This allows for the formation of high-content images containing physical, chemical and structural information without contact of materials and devices.

Il microscopio a forza atomica è in grado di restituire un’immagine del profilo superficiale di un materiale con risoluzione nanometrica, e quindi consente di vedere in estremo dettaglio la struttura di molecole e atomi. The atomic force microscope allows to create an image of the surface profile of a sample with sub nanometric resolution, thus allowing for the detailed visualization of the surface structure at molecular and even atomic resolution.

Il microscopio elettronico è in grado di restituire un’immagine ad altissima risoluzione della superfice di un materiale o di un dispositivo usando gli elettroni invece che la luce. Gli elettroni accelerati hanno una lunghezza d’onda 1000 volte inferiore a quella dei fotoni. Il vantaggio è che si possono aggirare i limiti della diffrazione e ingrandire una immagine anche fino a un 1.000.000 di volte, per osservare in estremo dettaglio la struttura di molecole e atomi aggregati. The electron microscope is capable of providing an extremely high-resolution image of the surface of a material or device using electrons instead of light. Accelerated electrons have a wavelength 1000 times smaller than that of photons. The advantage is that it can bypass the limits of diffraction and magnify an image up to 1,000,000 times, allowing for the observation of the structure of molecules and aggregated atoms in extreme detail.

The lab is devoted to the design and construction of silicon detectors for tracking in experiments at colliders. Recently the focus is the implementation of a new concept tracker, based on ultra-thin full wafer-size silicon sensors bent in cylindrical shape, for two upcoming detectors, the ITS3 and the SVT of ALICE and ePIC experiments. Another research line looks at possible applications of ultra light pixel sensors as a radio-guided surgery tool, allowing on-the-fly high resolution imaging, and for an innovative Compton camera, based on the concept of the 3D Pixel Chamber for oncological hadron therapy. Contacts: domenico.colella@uniba.it; francesco.barile@uniba.it

Nel laboratorio si realizza un vuoto ultra-spinto (10^-10 - 10^-11 bar) per simulare le condizioni del vuoto entro la beam pipe di LHC al CERN. Si studiano le proprietà di "out-gassing” dei materiali, nonché gli effetti e la resistenza meccanica di micro-saldature, colle, ecc. nel vuoto spinto. Si testano sotto vuoto i prototipi per il rivelatore IRIS del nuovo esperimento ALICE 3 al CERN di Ginevra. Contact: giuseppe.bruno@poliba.it

L'attività di laboratorio è dedicata allo studio di sensori per la ricostruzione tomografica della misura di dose in-vivo in BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) e per il monitoraggio dei fasci nella Terapia con Adroni (Hadron Therapy). Metodi di Deep Learning sono utilizzati per migliorare le prestazioni dei metodi classici di ricostruzione.

L'attività di laboratorio è dedicata alla costruzione e studio di prototipi di rivelatori a gas basati sulla tecnologia Resistive Plate Chamber (RPC) che possano essere utilizzati nei futuri esperimenti di HEP o in altre applicazioni (per es. in Fisica Medica). L'attività di ricerca è finalizzata a trovare soluzioni innovative in diversi aspetti quali nuovi gas ecologici, una nuova elettronica di lettura e diversi layout del rivelatore.

Preparazione di target di grafite per la datazione con il radiocarbonio. Strumentazione per datazione con termoluminescenza. Test di rivelatori al silicio per misure su fascio AMS. Laboratorio didattico.

Laboratorio equipaggiato con strumentazione per il monitoring di radiazione alfa, beta e gamma di origine antropica proveniente da matrici diverse (aria, terreno, acqua, ...).

R&D di rivelatori a scintillazione ultra-veloci per HEP e applicazioni medicali. Caratterizzazione di scintillatori innovativi e depositi di perovskites nanocrystals. Sviluppo di un sistema di dosimetria e di monitoring per fascio di protoni medicali basato su fibre scintillanti e scintillatori plastici. È un laboratorio in cui vengono svolte attività di ricerca e didattica. Il laboratorio offre le proprie risorse a supporto di sviluppo di tesi di laurea e sviluppo di progetti di ricerca di dottorandi e studenti post-dottorato. Contacts: raffaella.radogna@uniba.it federica.simone@poliba.it

R&D e caratterizzazione di rivelatori a gas, di tipologia Micro Pattern Gaseous Detector (MPGD). Il laboratorio è attrezzato con un sistema di irraggiamento di soft x-rays e sistemi di acquisizione del segnale basati su logica NIM e varie tipologie di ASIC. Effettuiamo caratterizzazione e controllo qualità di rivelatori MPGD per l’esperimento CMS e per esperimenti ai futuri acceleratori. Siamo impegnati nello sviluppo di un calorimetro a campionamento basato su MPGD resisitivi di ultima generazione e nello sviluppo di rivelatori MPGD ultra veloci. Il laboratorio offre le proprie risorse per le lezioni di laboratorio del corso di “Collider Physics” (CdL magistrale in Physics) e per lo sviluppo di tesi di laurea, dottorato e progetti di ricerca post-dottorato. Contatti: rosamaria.venditti@uniba.it antonello.pellecchia@ba.infn.it