Nuclear emulsions for the detection of micrometric-scale fringe patterns: an application to positron interferometry

Nuclear emulsions are capable of very high position resolution in the detection of ionizing particles. This feature can be exploited to directly resolve the micrometric-scale fringe pattern produced by a matter-wave interferometer for low energy positrons (in the 10-20 keV range). We have tested the performance of emulsion films in this specific scenario. Exploiting silicon nitride diffraction gratings as absorption masks, we produced periodic patterns with features comparable to the expected interferometer signal. Test samples with periodicities of 6, 7 and 20 {\mu}m were exposed to the positron beam, and the patterns clearly reconstructed. Our results support the feasibility of matter-wave interferometry experiments with positrons.Comment: 15 pages, 10 figure

Prevalenza della sclerosi multipla nell'isola d'Elba

Introduzione Le variazioni temporali e geografiche della frequenza di Sclerosi Multipla (SM) sono state molto studiate. Negli ultimi 30 anni, gli studi epidemiologici hanno evidenziato come la distribuzione della SM nei paesi dell’area mediterranea sia più complessa di quanto ritenuto in passato quando era comunemente accettato il modello correlato alla latitudine. Scarsi sono i dati di prevalenza relativi all’Italia centrale e in particolare ad oggi non sono noti dati pubblicati sulla dimensione della SM nella popolazione dell’isola d’Elba. Obiettivi Calcolare la prevalenza della SM nell’isola d’Elba dal momento che non ci sono dati disponibili in letteratura. Metodi L'isola d'Elba è l’isola più grande dell'Arcipelago Toscano. Al giorno di prevalenza, ovvero il 31/12/2010, la popolazione residente nell’isola era pari a 31.943 ab. I casi di SM sono stati identificati consultando le cartelle cliniche dell’ospedale e dell’ambulatorio di riferimento neurologico dell’isola. Sono stati arruolati nello studio tutti i pazienti con diagnosi di SM secondo i criteri di McDonald, residenti nell’isola al giorno di prevalenza. Sono stati calcolati i tassi di prevalenza grezzi e specifici (sesso e età) e il tasso standardizzato rispetto alla popolazione italiana del 2001. Gli intervalli di confidenza al 95% dei tassi di prevalenza sono stati calcolati assumendo una distribuzione di Poisson. Risultati Al giorno di prevalenza erano residenti nell’isola 42 soggetti con SM. Di questi il 40,5% era nato fuori dall’isola, e 4 soggetti avevano origine sarda. Il rapporto F:M è risultato pari a 2,8: infatti il 73,8% era di sesso femminile rispetto al 26,2% di sesso maschile. L’età media dei soggetti era di 49,8±12,6 anni e non si osservano differenze significative tra i sessi riguardo all’età. Per quanto riguarda le forme di malattia, il 16,7% dei pazienti aveva una forma CIS, il 61,9% una RR, il 16,7% una SP e il 4,8% una PP. Il grado di disabilità (EDSS) è risultato correlato (trend crescente) con la forma di malattia: EDSS pari a 1,5 per le forme CIS, 2,0 per le forme RR e 6,0 per le forme SP e PP. La durata di malattia, in media, era di 15,0±9,8 anni, con un range tra 0 e 37 anni. La durata media di malattia è risultata più alta per i maschi (19,3±9,5 anni) rispetto alle femmine (13,6±9,6 anni), ma tale differenza non è statisticamente rilevante. Il tasso di prevalenza grezzo era pari a 131,5 (IC 95%: 99,8-177,7) per 100.000 (maschi 70,7; femmine 189,2 per 100.000). Il tasso di prevalenza standardizzato era pari a 131,5 (IC 95%: 91,8-171,2) per 100.000

Prevalenza della sclerosi multipla nell'isola d'Elba

OBIETTIVI: Calcolare la prevalenza della Sclerosi Multipla (SM) nell’isola d’Elba dal momento che non ci sono dati disponibili in letteratura. METODI: L'isola d'Elba è l’isola più grande dell'Arcipelago Toscano. Al giorno di prevalenza, ovvero il 31/12/2010, la popolazione residente nell’isola era pari a 31.943 ab. I casi di SM sono stati identificati consultando le cartelle cliniche dell’ospedale e dell’ambulatorio neurologico di riferimento dell’isola. Sono stati arruolati nello studio tutti i pazienti con diagnosi di SM secondo i criteri di McDonald, residenti nell’isola al giorno di prevalenza. Sono stati calcolati i tassi di prevalenza grezzi e specifici (sesso e età) e il tasso standardizzato rispetto alla popolazione italiana del 2001. Gli intervalli di confidenza al 95% dei tassi di prevalenza sono stati calcolati assumendo una distribuzione di Poisson. RISULTATI: Al giorno di prevalenza erano residenti nell’isola 42 soggetti con SM. Di questi il 40,5% era nato fuori dall’isola e 4 pazienti avevano origine sarda. Il rapporto F:M è risultato pari a 2,8 e l’età media dei soggetti era di 49,8±12,6 anni. Per quanto riguarda le forme di malattia, il 16,7% dei pazienti aveva una forma CIS, il 61,9% una RR, il 16,7% una SP e il 4,8% una PP. Il grado di disabilità (EDSS) è risultato correlato (trend crescente) con la forma di malattia: EDSS pari a 1,5 per le forme CIS, 2,0 per le RR e 6,0 per le SP e PP. La durata di malattia, in media, era di 15,0±9,8 anni, con un range tra 0 e 37 anni. Il tasso di prevalenza grezzo è risultato pari a 131,5 (IC 95%: 99,8-177,7) per 100.000 (maschi 70,7; femmine 189,2 per 100.000). Il tasso di prevalenza standardizzato è risultato pari a 131,5 (IC 95%: 91,8-171,2) per 100.000. Il tasso di prevalenza sesso età specifico mostra un picco, per entrambi i sessi, nella classe di età tra 45-54 anni, mentre non ci sono casi prima dei 15 anni. Analizzando il periodo di latenza (ovvero la lunghezza in anni tra esordio dei sintomi e diagnosi di malattia) si osserva un trend negativo, statisticamente significativo, rispetto l’anno di esordio: infatti per i pazienti con esordio più recente, il periodo di latenza è diminuito rispetto a quello dei pazienti con esordio più remoto. CONCLUSIONI: Essendo il primo studio effettuato nell’isola, non è possibile fare confronti con dati precedenti. Il valore di prevalenza osservato dovrebbe essere comunque in linea con l’attuale prevalenza dell’Italia continentale e comunque inferiore a quella stimata in Sardegna (Pugliatti, 2009)

Modelling and nanofabrication of chiral dielectric metasurfaces

Polarization control through all-dielectric metasurfaces holds great potential in different fields, such as telecommunications, biochemistry and holography. Asymmetric chiral metasurfaces supporting quasi-bound states in the continuum may prove very useful for controlling and manipulating the polarization state of light. A crucial quantity for characterizing the optical chirality is the circular dichroism (CD). In this work we analyse how the CD and quality factor of the optical mode can be strongly influenced by a nanofabrication error. Modelling the nanofabrication uncertainties on the gaps of the chiral metasurface, the imperfections of the etchings process or the modification of the asymmetry factor, we found that the proper engineering of the gap between the nanostructures of the unit cell is the most important parameter to achieve a high-quality factor and enhanced optical dichroism. An optimization of the nanofabrication processes, such as dose factor, dwell time and plasma etching demonstrates that, for a writing field of 100 & mu;m2, it is possible to obtain morphologically precise chiral metasurfaces, with fabrication uncertainties lower than those that would limit Q factor and chirality property

Low disordered, stable, and shallow germanium quantum wells: a playground for spin and hybrid quantum technology

Buried-channel semiconductor heterostructures are an archetype material platform to fabricate gated semiconductor quantum devices. Sharp confinement potential is obtained by positioning the channel near the surface, however nearby surface states degrade the electrical properties of the starting material. In this paper we demonstrate a two-dimensional hole gas of high mobility ($5\times 10^{5}$ cm$^2$/Vs) in a very shallow strained germanium channel, which is located only 22 nm below the surface. This high mobility leads to mean free paths $\approx6 \mu m$, setting new benchmarks for holes in shallow FET devices. Carriers are confined in an undoped Ge/SiGe heterostructure with reduced background contamination, sharp interfaces, and high uniformity. The top-gate of a dopant-less field effect transistor controls the carrier density in the channel. The high mobility, along with a percolation density of $1.2\times 10^{11}\text{ cm}^{-2}$, light effective mass (0.09 m$_e$), and high g-factor (up to $7$) highlight the potential of undoped Ge/SiGe as a low-disorder material platform for hybrid quantum technologies

Micro-Hole Generation by High-Energy Pulsed Bessel Beams in Different Transparent Materials

Micro-drilling transparent dielectric materials by using non-diffracting beams impinging orthogonally to the sample can be performed without scanning the beam position along the sample thickness. In this work, the laser micromachining process, based on the combination of picosecond pulsed Bessel beams with the trepanning technique, is applied to different transparent materials. We show the possibility to create through-apertures with diameter on the order of tens of micrometers, on dielectric samples with different thermal and mechanical characteristics as well as different thicknesses ranging from two hundred to five hundred micrometers. Advantages and drawbacks of the application of this technique to different materials such as glass, polymer, or diamond are highlighted by analyzing the features, the morphology, and the aspect-ratio of the through-holes generated. Alternative Bessel beam drilling configurations, and the possibility of optimization of the quality of the aperture at the output sample/air interface is also discussed in the case of glass

Mid-Infrared Plasmonic Platform Based on n-Doped Ge-on-Si: Molecular Sensing with Germanium Nano-Antennas on Si

CMOS-compatible, heavily-doped semiconductor films are very promising for applications in mid-infrared plasmonic devices because the real part of their dielectric function is negative and broadly tunable in this wavelength range. In this work we investigate n-type doped germanium epilayers grown on Si substrates. We design and realize Ge nanoantennas on Si substrates demonstrating the presence of localized plasmon resonances, and exploit them for molecular sensing in the mid-infrared