Descrizione della commessa "Dinamica dei processi atomici e molecolari (MD.P03.026)"

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  • Descrizione della commessa "Dinamica dei processi atomici e molecolari (MD.P03.026)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Avanzamento della conoscenza nei settori della fisica atomica e molecolare e della chimica fisica. Produzione di dati nelle dinamiche di danneggiamento biologico a causa di radiazioni ionizzanti su sistemi biologici elementari. Caratterizzazione Beni Culturali. (literal)
Strumentazione
  • La commessa ha a disposizione o accesso preferenziale a strumentazione che permette di gestire in modo autonomo sia la produzione di bersagli in fase gassosa, che le sorgenti di ionizzazione e strumentazione ad-hoc per la rivelazione degli elettroni/ioni/fotoni prodotti nell'interazione radiazione materia: - crogioli/forni per la produzione di fasci effusivi di biomolecole e bersagli che a temperatura ambiente si trovano allo stato solido; fasci effusivi e supersonici; - sorgenti di ionizzazione/eccitazione (sorgenti di laboratorio, laser e cannoni di elettroni, e accesso alla beamline Gas Phase del sincrotrone Elettra e alla beamline LDM di FERMI); - diverse stazioni sperimentali costituite da camere da alto vuoto equipaggiate con spettrometri per la rivelazione di particelle cariche (TOF, analizzatori emisferici, VMI) e fotoni di fluorescenza; set-up per applicazioni LIBS. - accesso a supercomputer, facilities nazionali e europee (Progetti ISCRA, HPC-Europa). (literal)
Tematiche di ricerca
  • Le attività di ricerca si sviluppano su queste tematiche: - Spettroscopia e Dinamica di Sistemi Elementari Isolati. Studio sperimentale/teorico della dinamica di processi elementari in atomi, molecole e clusters con varie spettroscopie elettroniche, ioniche ed ottiche, sorgenti di laboratorio e accesso a facility nazionali ed internazionli di luce di sincrotrone e radiazione FEL e di ioni multiplamente carichi. - Sviluppo di nuove metodologie teorico/computazionali per lo studio quantistico di processi chimici elementari. - Sistemi e processi di interesse bio/farmacologico. Studio dei processi di ionizzazione e frammentazione di basi di DNA e loro analoghi alosostituiti e del danneggiamento biologico indotto da radiazione. Reattività di biomolecole con possibili applicazioni farmacologiche. - Spettroscopie LIBS e Raman applicate alla caratterizzazione di beni culturali. - Sviluppo di nuove metodologie di indagine spettroscopica nello studio dei prodotti neutri di reazioni ione molecola. (literal)
Competenze
  • Esperienza consolidata e internazionalmente riconosciuta nello studio sperimentale e teorico di processi elementari di sistemi in fase gassosa. Competenze nella progettazione e realizzazione di strumentazione per la produzione di fasci effusivi e supersonici, rivelazione e trasporto di elettroni, ioni e fotoni. Utilizzo e gestione di beamline presso grandi facility di radiazione di sincrotrone (Elettra). Competenze teoriche per lo studio della struttura elettronica di atomi e molecole semplici con modelli quantomeccanici. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Progettazione e realizzazione di strumentazione scientifica, come spettrometri per la rivelazione di particelle cariche. Sviluppo di nuove metodologie spettroscopiche. (literal)
Tecnologie
  • Metodologie di produzione di fasci supersonici ed effusivi di atomi, molecole, biomolecole e vapori metallici. Progettazione e realizzazione di apparecchiature scientifiche per spettroscopie elettroniche, ioniche ed ottiche. Progettazione e realizzazione di strumentazione elettronica da laboratorio (preamplificatori, alimentatori, schede di controllo di varia natura). Gestione di apparati di alto e ultra-alto vuoto. (literal)
Obiettivi
  • Caratterizzazione teorico-sperimentale di processi indotti dall'interazione di elettroni, ioni e fotoni con atomi e molecole singole e clusters. Studio degli effetti dell'ambiente sulle proprietà intrinseche di molecole isolate. Caratterizzazione di specie neutre prodotte in reazioni ione-molecola. Sviluppo di metodologie e strumentazione per studi di spettroscopia e dinamica. Analisi tramite tecniche di spettroscopia laser di Beni Culturali e sviluppo di strumentazione portatile. (literal)
Stato dell'arte
  • L'attività di ricerca si colloca in un contesto nazionale e internazionale di attività rilevanti al modeling di processi elementari in sistemi complessi di interesse nella chimica dell'atmosfera, nella biologia/medicina, nella chimica dei plasmi a basse/bassissime temperature e nei beni culturali. L'attività svolta dalla commessa è competitiva sia per il contenuto dei programmi, sia per i risultati ottenuti. La sfida tecnologica nel settore è rappresentata da un lato nell'ottenere una descrizione sempre più dettagliata del processo elementare in sistemi isolati misurando simultaneamente il maggior numero di parametri che lo determinano e dall'altro nell'individuare delle tecniche di diagnostica efficienti che permettano di seguire il processo nell'ambiente complesso in cui si verifica in natura (atmosfera, sistemi biologici, materiali). Dal punto di vista teorico la sfida consiste nello sviluppo di modelli quantistici in grado di determinare i parametri di reazione in sistemi e processi complessi. (literal)
Tecniche di indagine
  • - Spettroscopie elettroniche (EELS, Auger e Resonant Auger Electron spectroscopy, PES, XPS) e di massa (TOF, quadrupoli) per la rivelazione di frammenti ionici con sorgenti di elettroni/ioni e radiazione di sincrotrone e laser. Spettroscopie di coincidenza elettrone-elettrone, elettrone-ione ed elettrone-ione-ione. Spettroscopia Raman e LIBS. - Metodi computazionali semiclassici e quantomeccanici per la descrizione della struttura elettronica e la reattività di sistemi a complessità crescente. (literal)
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