FBK fornisce i Fotomoltiplicatori al Silicio per il piano focale del telescopio prototipale di tipo Schwarzschild-Couder

19 Giugno 2020

L’adozione dei fotomoltiplicatori in silicio (SiPM) di FBK per il piano focale del Telescopio prototipale di tipo Schwarzschild-Couder (pSCT), installato nel sito dell’osservatorio VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System), in Arizona, negli Stati Uniti, costituisce un importante e prestigioso risultato di grande soddisfazione per i ricercatori che hanno sviluppato questi dispositivi. I SiPM sono rivelatori di fotoni estremamente sensibili (fino a rivelare singoli fotoni). FBK è un leader mondiale nel campo di questa tecnologie, che sviluppa da oltre 10 anni. I SiPM di FBK sono progettati e fabbricati interamente nelle facilities dell’Istituto e costituiscono una delle enabling technologies in molti grandi esperimenti di fisica di frontiera, tra cui l’osservatorio ground-based di raggi gamma di prossima generazione (CTA, Cherenkov Telescope Array) e l’esperimento DarkSide-20k per la ricerca della materia oscura. Il pSCT (il più grande con ottica a doppio specchio Schwarzschild-Couder mai realizzato) ha recentemente rivelato i primi segnali di raggi gamma provenienti dalla Nebulosa del Granchio, dimostrando il potenziale di tale tecnologia. Attualmente, solo il settore centrale della camera del pSCT (1600 pixel) è equipaggiato con SiPM di diversi produttori, tra cui FBK. Nell’upgrade già in corso, l’intero piano focale (11328 pixels) verrà completamente equipaggiato con tecnologia FBK.
Dichiara Alberto Gola, che guida lo sviluppo dei SiPM in FBK: “questo risultato corona il successo di un progetto di Ricerca e Sviluppo iniziato cinque fa in collaborazione con l’INFN. Dimostra la grande competitività di FBK e del suo team di ricercatori nella concezione e produzione di rivelatori ad alta tecnologia di livello mondiale, arrivando a superare per prestazioni anche i più importanti player internazionali, che sono grandi multinazionali del settore. Questo testimonia la passione e professionalità dei ricercatori e dei tecnici di FBK e l’importanza e l’efficacia della collaborazione strategica con l’INFN. Dobbiamo molto anche al supporto della Provincia Autonoma di Trento, che non ha mai smesso di investire nel futuro attraverso le attività high-tech portate avanti dalla Fondazione.”
Secondo Giovanni Paternoster, che si occupa della micro-fabbricazione dei fotomoltiplicatori al silicio nella camera pulita di FBK, “l’attività di ricerca svolta per l’osservatorio CTA ha comportato sostanziali modifiche al disegno standard e al processo di micro fabbricazione dei SiPM, per soddisfare le severe specifiche di prestazione richieste per il piano focale del pSCT in termini di sensibilità e di basso rumore del dispositivo.”
I SiPM sono una delle tecnologie chiave su cui FBK investe da tempo. Questi sensori, oltre ad essere utilizzati in ambito scientifico, hanno diverse applicazioni industriali in settori potenzialmente a forte impatto sulla vita quotidiana. Esempi sono, nell’ambito delle tecnologie per la salute, le macchine per Positron Emission Tomography di prossima generazione, o, nell’automotive, i sistemi LIDAR per la guida autonoma dei veicoli. I SiPM hanno quindi un forte potenziale per ricadute tecnologiche sul territorio trentino e italiano, specialmente se, come nel caso del pSCT, si crea una filiera italiana di alta tecnologia nel campo dei sensori, dell’elettronica di lettura e della costruzione di sistemi di rivelazione