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Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Procedimento e sistema per la ricostruzione tridimensionale di formazioni disperse in una matrice di materiale, in particolare inclusioni in matrici cristalline. Rif. CNR 10177 Titolare(i): CNR Istituto: IMEM Inventore di riferimento: Andrea Zappettini Territori di vigenza: IT, EP Data di priorità: 05/09/2012 Abstract La rilevazione della presenza di inclusioni nelle matrici cristalline CdTe/CdZnTe o simili è un aspetto molto importante della caratterizzazione, perché queste risultano deleterie per le applicazioni dei cristalli stessi. I metodi standard per la rivelazione delle inclusioni non permettono una ricostruzione 3D della posizione delle inclusioni stesse nella matrice cristallina. Per questa ragione è stata sviluppata una tecnica di analisi delle immagini raccolte da un microscopio ottico che permette di identificare le inclusioni, contarne il numero su tutto il volume del campione, determinarne la dimensione e determinarne la posizione in 3D. La tecnica risulta implementabile su qualsiasi microscopio ottico già esistente, consente tempi di elaborazione ristretti anche con personal computer standard e sfrutta software open source. La tecnica può essere usata anche per la ricostruzione di superficie e misure di rugosità. Background I sistemi di microscopia commerciali permettono il conteggio delle inclusioni in una matrice trasparente mediante la tecnica “extended focus”; tale tecnica, tuttavia, non permette di determinare la distribuzione delle inclusioni in 3D e quindi non dà nessuna informazione sulla loro distribuzione in profondità. Inoltre, il conteggio risulta sottostimato, poiché la tecnica è in grado di contare una sola volta le inclusioni anche se impilate. Tecnologia Il sistema di ricostruzione è stato sviluppato su un microscopio ottico standard in trasmissione ed equipaggiato con videocamera al silicio e un PC di acquisizione. Oggetto principale dell’invenzione è una procedura di analisi che permette al PC di processare le immagini raccolte con estrema rapidità. Vantaggi e Applicazioni I vantaggi di una ricostruzione completamente 3D della distribuzione delle inclusioni in una matrice sono evidenti e consistono innanzitutto nella possibilità di cogliere l’esistenza di strutture ordinate (vedi figura). Il sistema lavora perfettamente nel caso di inclusioni di tellurio in cristalli di CdTe/CdZnTe, ma funziona in qualsiasi caso di inclusioni opache in matrici trasparenti. Può essere usato anche per studi di morfologia e rugosità superficiale. Stadio di sviluppo Un prototipo dell’invenzione completamente funzionante è in uso nei laboratori IMEM-CNR; attualmente si stanno sviluppando procedure di analisi più veloci per lo studio delle superfici e in particolare per l’analisi della rugosità superficiale. 26 26 26