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Descrizione della XACT facility

La camera a vuoto, mostrata iin parte in Figura 60, è stata realizzata dalla CINEL di Padova e dalla SIMIC di Camerana (CN). Essa, della lunghezza totale di circa 35 metri, include una camera del diametro di 2 metri appositamente progettata per il test di telescopi per raggi X ad incidenza radente, una camera di test del diametro di un metro che ospita i rivelatori ed alcuni sistemi di micromovimentazione da vuoto, una camera che ospita il monocromatore per raggi X, una camera posta esattamente a metá della lunghezza del tubo per il test di ottiche cilindriche con focalizzazione punto-punto. All'estremitá opposta alla camera di test si trova la sorgente di raggi X (tipo microfocus multianodo).

Figura 61: Una delle interfacce grafiche del software di controllo del sistema da vuoto della XACT facility.
\begin{figure}\centerline{\psfig{figure=collura/Schermo.ps,width=13cm}}\end{figure}

Il sistema di pompaggio è interamnente a secco e garantisce un vuoto molto pulito e privo di contaminazioni di carbonio, non produce vibrazioni, é estremamente affidabile, silenzioso, puó lavorare di continuo e non necessita praticamente di alcuna manutenzione. Tutte le apparecchiature per la gestione del vuoto (es: pompe, valvole, misuratori di pressione e temperatura, etc.) vengono controllate remotamente da uno dei computer della LAN del laboratorio. Il software di controllo sviluppato per questa specifica applicazione, è dotato di una intuitiva interfaccia grafica, esegue una serie di controlli di sicurezza su ciascuna delle azioni richieste dall'operatore ed inoltre esegue continuamente delle verifiche su alcuni parametri critici del sistema, evidenziando la presenza di eventuali anomalie. Figura 61 mostra una delle interfacce grafiche del software di controllo.

La camera di test (figura 62) è un cilindro in acciaio di 1 metro di diametro per 1 metro di lunghezza con diverse porte per ispezioni, strumentazione e flange passa cavi. Il portellone principale del diametro di un metro si apre all'interno di una camera pulita classe 1000 (figura 62).

Figura 62: Il pannello di sinistra mostra la camera di test. Il pannello di destra mostra l'interno della camera pulita entro cui si apre il portellone della camera di test.
\begin{figure}\tabcolsep=1.0cm
\centerline{\hbox{
\psfig{figure=barbera/chamber.ps,height=9 cm}
\psfig{figure=barbera/clroom1.ps,height=9 cm}}}\end{figure}

Per la movimentazione di filtri, rivelatori, fenditure o pin-holes, è disponibile, all'interno della camera di test, un sistema di micromovimentazione da vuoto controllato da computer composto da due stadi lineari con una corsa di 8 pollici ciascuno, uno stadio X-Y con una corsa di 6 pollici su ciascun asse e un tavolo girevole con corsa di 360 gradi su cui è montato il piano di lavoro con la strumentazione di misura. Ruotando il piano di lavoro posto all'interno della camera di test attorno all'asse verticale è possibile orientare l'intero apparato di misura verso la sorgente di raggi X (tubo a vuoto principale), o alternativamente verso la beam-line UV/visibile montata su una porta laterale della camera di test (Figura 63).

Figura 63: Fotografia della beam-line UV/Visibile allocata su una porta laterale della camera di test.
\begin{figure}\centerline{\psfig{figure=barbera/uvmono.ps,width=10cm}}\end{figure}

La beam-line UV/Visibile consiste di un monocromatore con reticolo a incidenza radente che copre il range 10-3000 Å, e un monocromatore ad incidenza normale che copre il range 2700-7500 Å. Una sorgente di raggi X a impatto di elettroni a singolo anodo, una sorgente UV di tipo Penning a gas intercambiabili e una sorgente UV del tipo a catodo cavo a gas intercambiabili, in grado di fornire intense righe di emissione, possono essere utilizzate alternativamente. Sono anche disponibili Diverse lampade visibili.

Per la rivelazione dei raggi X sono disponibili due contatori proporzionali a circolazione di gas di tipo commerciale, con una risoluzione energetica di $\sim 34 \%$ a 1.5 keV, un contatore proporzionale a gas scintillante, sviluppato presso il nostro laboratorio, con una risoluzione energetica di $\sim 20 \%$ a 1.5 keV, un rivelatore allo stato solido a singolo pixel sensibile nella banda 2-30 keV, ed un rivelatore a piastre di microcanali di 40 mm di diametro con una risoluzione spaziale di $\sim 100~\mu m$. É inoltre disponibile un monocromatore di raggi X a reticolo di trasmissione (1000 linee/mm) che lavora nell'intervallo di energie ( $\sim 0.1 - 2~keV$) con una efficienza del 10% al primo ordine. Tabella 1 riassume le diverse possibili configurazioni di sorgenti, monocromatori, e rivelatori utilizzabili presso la XACT facility in diversi intervalli di lunghezze d'onda.


Tabella 1: Sorgenti, monocromatori, e rivelatori disponibili presso la XACT facility
$\lambda [$Å$]$ Sorgente Monocromatore Rivelatore
$~~~0.3-~100$ Sorgente di raggi X Reticolo di trasmissione, GFPC, GSPC
a impatto di elettroni Reticolo di riflessione MCP,SSD
a incidenza radente
$~~50-~350$ Sorgente Penning Reticolo di riflessione MCP, Fotodiodo
a gas intercambiabili a incidenza radente senza finestra
$~300-1200$ Sorgente a catodo cavo Reticolo di riflessione MCP, Fotodiodo
a gas intercambiabili a incidenza radente al silicio
$1100-3000$ Sorgente a catodo cavo Reticolo di riflessione FUV PMT,Fotodiodo
a gas intercambiabili a incidenza radente al silicio
$2537$ Lampada al mercurio Reticolo di riflessione FUV PMT, Fotodiodo
a incidenza radente al silicio
$2700-7500$ Lampada alogena Reticolo di riflessione Fotodiodo
a incidenza normale al silicio, PMT

GFPC = Contatore Proporzionale a Flusso di Gas, GSPC = Contatore Proporzionale a Gas Scintillante,
MCP = Piastra a Microcanali, PMT = Tubo Fotomoltiplicatore. SSD = Rivelatore allo stato solido, banda 2 - 30 keV


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Flavio Morale 2007-08-14