Nominal LHC Beam Instability Observations in the CERN Proton Synchrotron

The nominal LHC beam has been produced successfully in the CERN Proton Synchrotron since 2003. However, after having restarted the CERN PS in spring 2006, the LHC beam was set-up and observed to be unstable on the 26 GeV/c extraction flat top. An intensive measurement campaign was made to understand the instability and to trace its source. This paper presents the observations, possible explanations and the necessary measures to be taken in order to avoid this instability in the future

Synthesis of highly regioregular poly[3-(4-alkoxyphenyl)-thiophene]s by oxidative catalysis using copper complexes

A novel, easy, and cost-effective synthetic procedure is reported for the production of very highly regioregular poly[3-(4-alkoxyphenyl)thiophene]s by means of oxidative coupling. Four copper complexes were synthesized and used as catalysts to obtain polymers with higher regioregularity compared to the previous oxidative coupling methodologies reported in the literature and similar to that obtained by McCullough and Rieke methods in the synthesis of poly-3-alkylthiophenes. The regioregularity of the synthesized polymers was investigated by UV-Visible characterization on polymer thin films and 1H NMR analysis. The remarkable potentialities of these polymers have emerged from field-effect transistor mobility measurements operated on devices with bottom-contact configuration and hexamethyldisilazane-treated SiO 2 gate dielectric, showing a well-defined p-type field-effect response and maximum mobility values in air higher than 10-4 cm 2 V-1 s-1. © 2013 Wiley Periodicals, Inc

SCIBA - A Prototype of the Computerized Cartographic System of an Archaeological Bibliography

Archaeological and historical-artistic studies, together with correlated multidisciplinary research, regardless of the language of writing or technical terminology, find a natural connection between them in the topographical positioning. Studying a monument or area from an archaeological and historical-artistic point of view cannot be separated from a long search for the material published in specialized libraries. SCIBA aims to drastically reduce search times and provide an instant overview of particular themes through knowledge extraction from reference texts and the visualization of the concerned cartography. With a simplified user experience, the user will be able to identify the area, location, archaeological site or single monument of interest, exactly as already used to do with contemporary navigation systems, and in addition will be able to view in real-time all the related bibliography and to navigate the key concepts in a knowledge graph

Sintesi di nuovi polimeri semiconduttori a bassa gap per celle fotovoltaiche organiche

Il gruppo di ricerca dell’Università di Modena e Reggio Emilia si è occupato della sintesi e della caratterizzazione di nuovi materiali polimerici da utilizzarsi come substrati attivi in prototipi di celle fotovoltaiche organiche al fine di valutarne l’efficienza. Sono stati sintetizzati tre nuovi polimeri, solubili in cloroformio, formati da unità tienotiofeniche o bitiofeniche alternate a unità benzobitiofeniche da assemblare in celle del tipo BHJ (Bulk HeteroJunction) con unità di [60] e [70]PCMB (rispettivamente l’estere metilico dell’acido [6,6]-phenyl-C61-butirrico e l’estere metilico dell’acido [6,6]-phenyl-C71-butirrico). Sono stati messi a punto i diversi step sintetici necessari all’ottenimento dei comonomeri. Successivamente i polimeri sono stati ottenuti tramite accoppiamento di Stille tra un dibromoderivato e un distannil derivato dei comonomeri sintetizzati. La caratterizzazione, atta a valutare la struttura e la lunghezza delle catene polimeriche, è stata eseguita tramite tecniche di risonanza magnetica nucleare mono- e bi-dimensionali omo- ed etero-nucleari, tramite spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier e ultravioletta-visibile-vicino infrarosso e tramite cromatografia a permeazione di gel. Le caratteristiche di assorbimento nel visibile e nel vicino infrarosso indicano che l’approccio seguito per la pianificazione dei comonomeri e dei polimeri ha effettivamente portato il gruppo di ricerca dell’Università di Modena e Reggio Emilia a sintetizzare polimeri a basso gap HOMO-LUMO. Parallelamente l’ENEA si è occupata di testare i polimeri semiconduttori, sintetizzati dall’università durante la precedente annualità dell’accordo di programma MSE-ENEA, come materiali attivi in celle fotovoltaiche polimeriche aventi la struttura Substrato/ITO/PEDOT:PSS/Polimero:Fullerene/Ca/Al. Sono state condotte numerose prove al fine di ottimizzare il processo di realizzazione: infatti è noto dalla letteratura che ogni polimero necessità di ricette di deposizione personalizzate al fine di massimizzare le prestazioni del dispositivo finale. Le migliori efficienze raggiunte, ottenute utilizzando un copolimero delle unità benzoditiofene e bitiofene, sono state del 2.3%, valore interessante considerato il numero limitato di prove che si può fare su questi materiali che vengono sintetizzati su scala di laboratorio e quindi in quantità esigue

Studio e caratterizzazione di materiali organici per applicazioni fotovoltaiche organiche tramite metodi di spettroscopia ottica avanzata

Nel presente studio sono state effettuate misure di fotocorrente spettrale risolta nel tempo e misure di spettroscopia di generazione di seconda armonica su materiali semiconduttori organici. Tramite queste caratterizzazioni, si sono analizzate le proprietà di trasporto e di intrappolamento delle cariche elettriche indotte dall’eccitazione luminosa dei materiali, e gli allineamenti delle bande energetiche in giunzioni di materiali, che determinano le prestazioni di dispositivi fotovoltaici realizzati con essi. Le analisi sono state condotte su due semiconduttori organici, uno di tipo “p”, il α-sexithiophene (α-6T), ed uno di tipo “n”, il perilene con gruppi ciano (PDI-8CN2), utilizzandoli come semiconduttore in transistor organici ad effetto di campo OFET (Organic Field Effect Transistor). Per le misure di fotocorrente spettrale, i dispositivi realizzati con i due materiali sono stati polarizzati elettricamente e quindi irraggiati con luce monocromatica, variando la lunghezza d’onda di eccitazione. I due tipi di dispositivi mostrano comportamenti differenti in funzione della lunghezza d’onda luminosa di eccitazione. Il 6T risponde sempre allo stimolo luminoso, ma con modalità diverse se la lunghezza d’onda applicata è più grande o più piccola di circa 500 nm. Alle lunghezze d’onda più grandi, la luce eccita stati trappola nel semiconduttore, che accumulano cariche all’interfaccia semiconduttore-isolante di gate. Alle lunghezze d’onda più piccole, coerentemente con quanto indicato dallo spettro di assorbimento del materiale, vengono fotogenerate molte cariche che contribuiscono alla conduzione nel OFET, facendo variare la corrente molto rapidamente. Il PDI-8CN2, invece, mostra risposta alla luce soltanto con lunghezze d’onda più piccole di 600 nm, come atteso dall’osservazione dello spettro di assorbimento del materiale. Inoltre, il comportamento sembra influenzato dalla presenza di ossigeno e vapor acqueo atmosferici, che possono indurre modifiche nella struttura del materiale e provocare la formazione di siti trappola. Utilizzando un diverso set-up di misura, si è osservato un comportamento che fa supporre due effetti provocati dalla luce incidente: la fotogenerazione di cariche e la formazione di due tipi di trappole, lente e veloci. Film di perilene su vetro sono stati analizzati anche con la spettroscopia di generazione di seconda armonica, utilizzando luce polarizzata per eccitare i campioni, osservando quali risonanze sono presenti nel sistema ed individuando le lunghezze d’onda che provocano un apprezzabile segnale non lineare, e stabilendo quale tipo di transizione provoca le risonanze d’interfaccia