Ricerc@Sapienza

La regione Terahertz (THz) del campo elettromagnetico (frequenze 0.3-3 THz e lunghezze d'onda 1mm - 100 micron) è posta tra la regione delle microonde (MW) e quella degli infrarossi (IR). Come le MW, la radiazione THz può penetrare materiali non conduttivi. Secondo la teoria della diffrazione, la risoluzione di un microscopio aumenta con la diminuzione della lunghezza d'onda, quindi la microscopia THz presenta una risoluzione maggiore rispetto all'imaging a MW, con profondità di penetrazione comparabile nel caso della pelle umana. La penetrazione e l'alta risoluzione sono di solito collegati ai raggi X (energia dei fotoni 15-150 keV), mentre i fotoni nella banda THz (energia 1-10 meV) sono di bassa energia, quindi non ionizzanti, caratteristica importante per una tecnica di diagnostica medicale. Il progetto al quale lavora attualmente il richiedente del progetto verte sullo sviluppo di un microscopio a scattering THz per lo studio della struttura interna della pelle al fine di diagnosticare malattie della pelle, come tumori o carcinoma. Per fare ciò si vuole determinare le proprietà strutturali dei diversi strati interni della pelle attraverso la loro efficienza di scattering THz. Per dimostrare la fattibilità di questo approccio, un modello in scala è stato costruito con radiazione monocromatica a 0.1 THz (diodo IMPATT in onda continua) e una fotocamera THz (Terasense, 32x32 pixel). Nel sistema finale è invece previsto l'uso di una sorgente con frequenza 0.6 THz (lunghezza d'onda = 0.5 mm), per cui ci aspettiamo di avere una risoluzione circa 6 volte superiore. L'analisi delle immagini raccolte verrà effettuata tramite trasformate wavelet, strumento finora mai utilizzato per la radiazione THz. Queste trasformate permettono di parametrizzare il segnale. La parametrizzazione del segnale è un possibile metodo per poter discriminare fra tessuti sani e malati, dato che i meccanismi di contrasto imaging THz nella pelle devono ancora essere determinati.