Il principale campo di interesse del laboratorio INAF-COLD è la fotonica applicata agli strumenti astrofisici. Una caratteristica importante di qualsiasi rivelatore nella fotonica è la capacità di trasformare i fotoni rivelati in foto-elettroni ovvero in segnale misurabile. Questa caratteristica viene chiamata Efficienza Quantica (in inglese Quantum Efficiency - QE) e nel caso di sensori che operano in regime di conteggio di fotoni, Efficienza di Foto-Rivelazione (in inglese Photon Detection Efficiency - PDE).

Riteniamo molto importante la collaborazione tra enti di ricerca e industrie produttrici di rivelatori, per studiare e sviluppare rivelatori con le più appropriate caratteristiche per applicazioni astrofisiche e scientifiche. Per verificare le reali prestazioni dei sensori, occorrono sia strumenti con accuratezze elevate sia metodi di misura adeguati.

Da circa trent'anni il gruppo INAF-COLD ha promosso e sviluppato una ricerca applicata nel settore dei sensori a stato solido per applicazioni astrofisiche ed ha stabilito un'esperienza pluriennale nella caratterizzazione di sensori elettro-ottici come CCD (Charge Coupled Devices), IAPS (Intensified Active Pixel Sensor), SPAD (Single Photon Avalanche Diode), SiPM (Silicon Photon Multiplier) e nella progettazione di sistemi di controllo correlati.

Il gruppo è coinvolto in attività di innovazione tecnologica nei settori della microelettronica e delle nanotecnologie ed ha varie collaborazioni in tutto il mondo con laboratori e aziende produttrici di rivelatori sia per applicazioni scientifiche che per "life science".

Misura delle caratteristiche di rivelatori (in particolare sistemi a conteggio di fotoni tipo SiPM) e studio, progettazione e realizzazione di elettronica di front-end sono i punti di forza del laboratorio INAF-COLD.

Il gruppo mantiene stretti rapporti di lavoro con la ST Microelectronics (presente nella zona), la Hamamatsu Photonics e collabora con spin-off dell’Università di Barcellona nel settore della microelettronica ed ha una collaborazione molto intensa e proficua con il Dipartimento di Fisica e Astronomia (DFA) dell’Università di Catania per lo studio e realizzazione di rivelatori di muoni utilizzati come tracciatori di traiettorie.

Le competenze del gruppo COLD-INAF consentono di contribuire positivamente sia sul territorio locale che in campo nazionale e internazionale, fornendo un servizio di consulenza e trasferimento tecnologico.

 Alcuni esempi:

• Progetti scientifici come CTA, ASTRI e muografia di vulcani;
• Progetti industriali (portale muonico per la rivelazione di materiale fissile);
• Progetti industriali in collaborazione con il Distretto Tecnologico Micro e Nano.

Le attività principali del laboratorio per rivelatori (COLD-INAF) possono essere sintetizzate come segue:

• ricerca di base in Astrofisica e Fisica;
• caratterizzazione di rivelatori;
• progettazione e sviluppo di strumentazione per applicazioni astrofisiche da terra e dallo spazio;
• ricerca e sviluppo applicata ai sensori a stato solido e alla tecnologia dell'informazione (ICT);
• trasferimento tecnologico.