Frequentemente le prestazioni di un rivelatore dipendono anche da parametri esterni come, ad esempio, disturbi elettrici oppure caratteristiche secondarie indesiderate. Il Servizio Tecnologie Avanzate ha le competenze per progettare misure o esperimenti per caratterizzare questi effetti, modellizzandoli e fornendo metodi utili a comprenderne le dinamiche e, se possibile, mitigarne l'impatto.
La progettazione dell'esperimento su satellite HERMES ha richiesto lo studio della luminescenza (afterglow) prodotta in un cristallo scintillatore GAGG:Ce esposto a radiazione ionizzante. Si tratta di un rivelatore di raggi X e γ in cui ogni scintillatore è accoppiato a due celle SDD poste davanti al cristallo rispetto alla direzione di provenienza dei fotoni. La discriminazione tra i due tipi di fotoni avviene in base alla presenza di una coincidenza dei segnali dalle due celle (fotoni γ che interagiscono nello scintillatore) o meno (fotoni X che vengono assorbiti dal singolo sensore SDD).
Oltre alla radiazione di interesse, gli scintillatori sono esposti anche alle particelle cariche intrappolate nelle fasce di Van Allen, quindi la luminescenza del cristallo GAGG:Ce è modulata nel tempo in funzione dell'orbita del satellite. Dal punto di vista della misura dei fotoni, la luminescenza del cristallo è equivalente ad una componente aggiuntiva della corrente di buio del sensore SDD e peggiora la risoluzione energetica in funzione della sua intensità. Per valutare il fenomeno sono stati fatti test esponendo un cristallo campione ad un fascio di protoni a diverse intensità presso il ciclotrone di TIFPA a Trento.
La figura mostra il confronto tra la luminescenza misurata durante il test e la risposta di un modello semi-empirico di trappole presenti nel cristallo. Questo modello ha permesso la stima dell'evoluzione in orbita del contributo alla corrente delle celle SDD dovuto all'afterglow, mostrando che il requisito sulla risoluzione energetica sarebbe stato rispettato.
