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In una precedente tesi è stata descritta una tecnica per la caratterizzazione spettrale di sorgenti X utilizzate in campo medico. La tecnica si basa sull’uso di una CCD raffreddata, portata a lavorare in condizioni di basso flusso fotonico. In questo modo la distribuzione del valore di ADC relativo agli eventi singolo–pixel fornisce, previa opportuna calibrazione, lo spettro della sorgente X cui essa e` esposta.
Quel lavoro di tesi aveva consentito di evidenziare due limiti della tecnica. Il primo le- gato alla dimensione della nuvola di carica elettronica che si forma all’interno del silicio al momento dell’assorbimento di un fotone. Questa nuvola, le cui dimensioni aumentano con l’aumentare dell’energia dei fotoni assorbiti, puo` diffondere in alcuni casi verso i pixel conti- gui a quello in cui si e` prodotto l’assorbimento. Questi eventi che coinvolgono piu` di un pixel, non venivano considerati nella statistica a “singolo pixel”. Essi infatti avrebbero portato ad una erronea sopravvalutazione della componente a basse energie dello spettro d’emissione della sorgente X. Il secondo limite era legato al fatto che, per mettersi nelle condizioni di basso flusso fotonico, era necessario allontanare di alcuni metri la CCD dalla sorgente radio- gena. Questo fatto pone non pochi problemi quando ci si trova a lavorare all’interno di una struttura ospedaliera, dove gli spazi sono talvolta ridotti e le sorgenti, per motivi di sicurezza, non possono essere orientate in modo da emettere in una direzione arbitraria.
Con il presente lavoro di tesi si e` cercato di superare questi limiti. A questo scopo la tecnica basata sulla statistica degli eventi a “singolo pixel” e` stata estesa ad eventi “multi pixel”. Cio` a consentito di allargare considerevolmente il range spettrale entro cui la tecnica puo` essere utilizzata. Fra l’altro, potendo considerare nell’analisi statistica anche gli eventi “multi pixel” la sensibilita` della tecnica risulta incrementata. Per quanto riguarda il secondo limite (quello legato al raggiungimento delle condizioni di basso flusso fotonico) e` stato portato avanti uno studio sistematico su filtri metallici “multi–strato” [2] da interporre fra sorgente X e CCD, in modo che la loro distanza relativa (sorgente–CCD) non ecceda quella che l’apparato radiogeno consente. Ad esempio 40–50 cm nel caso di un mammografo. Questi studi sembrano fornire risultati incoraggianti. Fra l’altro e` stato messo in evidenza, nelle prove preliminari eseguite in laboratorio con sorgenti radioattive, che possono prodursi interessanti fenomeni di fluorescenza del filtro, indotta dalla radiazione X incidente. Gli effetti di questa fluorescenza debbono chiaramente essere considerati in modo da non alterare l’informazione sullo spettro della sorgente X, che e` appunto cio` che la tecnica si propone di determinare.
Questo lavoro si inserisce in un programma di collaborazione fra l’Unita` Operativa di Fi- sica Sanitaria dell’Ospedale S.Chiara di Pisa, il Dipartimento di Fisica “E.Fermi” e l’Intense Laser Irradiation Laboratory dell’Istituto per i Processi Chimico Fisici del CNR.