Marco Marinelli

Il Prof. Marinelli svolge attività didattica presso l'Università degli Studi di Roma Tor Vergata nella Macroarea di Ingegneria (nel corso di laurea in Ingegneria Meccanica), dove è titolare dei seguenti insegnamenti:

• Fisica Generale 1 per il CdS in Ingegneria Meccanica (Laurea Triennale)

• Rivelatori di neutroni per applicazioni nella fusione nucleare (2000-): il Prof. Marinelli lavora allo sviluppo, alla realizzazione e alla caratterizzazione di rivelatori altamente resistenti alle radiazioni per il monitoraggio delle emissioni di neutroni in reattori di fusione e fissione nucleare. Tale linea di ricerca è condotta nell’ambito dei programmi europei per la fusione nucleare EURATOM (fino al 2013) e EUROfusion (dal 2014 al 2018). Alcuni dei rivelatori realizzati sono stabilmente in uso come monitor di neutroni presso il Joint European Turus (JET) – Cuhlam, UK. Attualmente sono in fase di sviluppo rivelatori di neutroni operanti ad alta temperatura per la misura della produzione di trizio presso i reattori di fusione di nuova generazione;
• Sviluppo di rivelatori di raggi X molli ed estremo-UV per la diagnostica del plasma in reattori di fusione nucleare (2006-): tale attività di ricerca è svolta nell’ambito dei programmi europei per la fusione nucleare EURATOM (fino al 2013) e EUROfusion (dal 2014 al 2018). Alcuni di questi rivelatori sono installati stabilmente al Joint European Torus (JET) per la diagnostica e la caratterizzazione del plasma di fusione. In collaborazione con l’ENEA di Frascati e il JET, sono attualmente in fase di sviluppo sistemi diagnostici innovativi in diamante sintetico per reattori di fusione di nuova generazione. Tale attività è testimoniata da numerose pubblicazioni e presentazioni a conferenze internazionali;
• Realizzazione e caratterizzazione di substrati in diamante sintetico monocristallino con superficie funzionalizzata per applicazioni in biologia (2006-2009): in tale attività di ricerca, sono stati prodotti campioni di diamante omoepitassiale con una superficie estremamente liscia e successivamente funzionalizzata attraverso tecniche di idrogenazione e/o ossigenazione selettiva per lo studio di molecole e tessuti biologici. In tale ambito, il Prof. Marinelli ha partecipato ad un progetto PRIN. La ricerca è stata svolta in collaborazione con l’Università di Torino e sono stati condotti studi sulle proprietà di tali superfici in collaborazione con la Fondazione Bruno Kessler di Trento;
• Progettazione e realizzazione di microdosimetri in diamante per studi di caratterizzazione del rilascio della dose a livello cellulare da parte di particelle cariche ionizzanti (2008-): tali sudi sono volti alla individuazione dei parametri fondamentali per la correlazione tra la qualità della radiazione e il danno biologico indotto. Tale attività è stata caratterizzata da collaborazioni con i Laboratori Nazionali di Legnaro dell’INFN, Politecnico di Milano, Austrian Institute of Technology – AIT (Vienna, Austria) e il Ruder Boškovic Institute (Zagabria, Croazia). In questo ambito, il Prof. Marinelli ha partecipato al progetto triennale MITRA (micro dosimetria di traccia) finanziato dall’INFN;
• Progettazione, sviluppo, realizzazione e caratterizzazione di dosimetri per radioterapia in diamante sintetico (2007-): tale attività, è stata oggetto di numerose collaborazioni con centri di ricerca, centri di radioterapia e adroterapia avanzata, aziende e istituti di metrologia nazionali ed internazionali. In particolare, sono state avviate le seguenti collaborazioni con: Istituto di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti – ENEA Casaccia; Azienda Ospedaliera S. Filippo Neri, Roma; Azienda Ospedaliero-Universitaria Careggi, Firenze; Policlinico di Tor Vergata, Roma; Università di Roma TRE, Roma; Laboratori Nazionali del Sud, Catania; Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica CNAO, Pavia; Paul Scherrer Institut (PSI), Villigen, Switzerland; Università di Torino; Loma Linda University Medical Center (LLUMC), USA; PTW-Freiburg, Germany. Tale attività è testimoniata da numerose pubblicazioni in collaborazione, presentazioni a convegni e partecipazioni a progetti di ricerca. Inoltre, essa ha portato alla stipula di un contratto di fornitura per dispositivi semi-finiti poi commercializzati dalla ditta PTW in più di 65 diversi paesi nel mondo;
• Sviluppo di transitor ad effetto di campo per applicazioni ad alta frequenza/alta potenza (2014-): in tale ambito il Prof. Marinelli si è occupato dello studio e della caratterizzazione dei fenomeni di trasporto sulla superficie idrogenata del diamante, dell’ottimizzazione della conducibilità superficiale attraverso la deposizione di strati di dielettrici ad alta affinità elettronica e della crescita e realizzazione di transistor ad effetto di campo. Tale attività è svolta in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell’Università degli Studi di Roma Tor Vergata e il CNR nell’ambito di due progetti finanziati rispettivamente dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI);
• Attività di ricerca nello studio dei materiali nell’ambito dei beni culturali (2014-): il Prof. Marinelli è responsabile del nodo dell’area romana della rete CHNet dell’INFN e partecipa ad un accordo di collaborazione di ricerca avviato tra l’Università degli Studi di Roma Tor Vergata e la Sovrintendenza Capitolina ai Beni Culturali. Le attività in oggetto sono svolte in collaborazione con diversi musei, biblioteche archivi e istituti per il restauro;
• Attività di ricerca e sviluppo di sensori non lineari in diamante sintetico per la rivelazione a due fotoni nella banda 220-440 nm (2017-): tale attività è svolta in collaborazione con la ditta tedesca APE Berlin GmbH ed ha portato alla stipula di un contratto di fornitura per dispositivi semi-finiti poi commercializzati dalla ditta tedesca in tutto il mondo.

Il Prof. Marinelli ha partecipato ed è stato responsabile di numerosi progetti di ricerca, tra i quali:

• 2018–2020: Partecipante al Progetto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) intitolato “Reliable Microwave Devices on hydrogenated Diamond for space Application” (ReMiDA)
• 2014–2018: Responsabile per conto dell’Ateneo dell’accordo quadro di collaborazione ENEA – Università degli Studi di Roma Tor Vergata nell’ambito del 8° programma quadro per attività di ricerca nell’ambito del Grant Agreement “EUROfusion”
• 2014–2015: Partecipante al Progetto European Space Agency (ESA-ESTEC) intitolato “Investigation of microwave devices using diamond as a semiconductor material” (AO/1-7227/12/NL/RA)
• 2013–2015: Partecipante al Progetto MITRA (Microdosimetria di Traccia), Gruppo V, dell'INFN intitolato “Studio della dose impartita da fasci di protoni e di ioni carbonio di alta energia su scala micrometrica e nanometrica”
• 2012–2013: Partecipante al Progetto DIAMED, Gruppo V, dell'INFN intitolato “Sviluppo di dosimetri innovativi in diamante sintetico per applicazioni in radioterapia”
• 2008–2010: Responsabile locale Progetto DIARAD, Gruppo V, dell'INFN intitolato “Nuovi sensori a diamante”
• 2008: Responsabile nazionale Progetto PRIN intitolato “Dosimetri a base di diamante sintetico monocristallino per applicazioni in radioterapia clinica”
• 2006: Partecipante al Progetto PRIN intitolato “Crescita e caratterizzazione di diamante monocristallino per applicazioni biochimiche e biofisiche”
• 2004–2013: Responsabile per conto dell’Ateneo dell’accordo quadro di collaborazione ENEA – Università degli Studi di Roma Tor Vergata nell’ambito del 7° programma quadro per attività di ricerca nell’ambito del Grant Agreement “EURATOM”
• 2004: Partecipante al Progetto COFIN intitolato “Rivelatori di particelle con resistenza alle radiazioni ed alto potere risolutivo in diamante sintetico ottenuto da crescita omoepitassiale”
• 2001: Partecipante Progetto FISR intitolato “Progetto e realizzazione di prototipi di microsistemi per trasduttori di grandezze fisiche e/o chimiche, destinati ad operare in ambienti ostili, realizzati con nuovi materiali tipo diamante, AlN, e SiC”
• 1992: Partecipante Progetto Finalizzato MADESS II del CNR intitolato “Affinità elettronica di diamante e diamond-like: verso la realizzazione di emettitori elettronici a basso campo”
• 1992: Partecipante Progetto Finalizzato MADESS II del CNR intitolato “Studio e realizzazione di un sensore di pressione piezoresistivo con struttura microlavorata in silicio per impieghi ad alta temperatura (500–600 °C) e dell’elettronica di condizionamento integrata”

• 2017: Partecipante al contratto di ricerca dal titolo “Analisi di documenti tramite tecniche di imaging multispettrale” stipulato con l’Archivio Segreto Vaticano
• 2016–: Partecipante nel Supply Agreement (contratto conto terzi) stipulato tra il Dipartimento di Ingegneria Industriale e la Ditta APE, Angewandte Physik und Elektronik GmbH, Berlino, Germania. Tale contratto prevede la fornitura di diamanti sintetici prodotti dal gruppo del Prof. Marinelli alla ditta APE, per la loro commercializzazione nel campo della tecnologia dei laser ultraveloci.
• 2015: Partecipante al contratto relativo a “Study and development of diamond detectors capable of specifying the radiation quality and related parameters in radiation therapy beams” stipulato con EBG Medaustron, (Vienna, Austria)
• 2013–2015: Partecipante al Progetto MITRA (Microdosimetria di Traccia), Gruppo V, dell'INFN intitolato “Studio della dose impartita da fasci di protoni e di ioni carbonio di alta energia su scala micrometrica e nanometrica”
• 2013–2014: Partecipante al contratto di ricerca “Sviluppo di dispositivi a diamante sintetico per dosimetria in vivo”, stipulato con ENEA-Casaccia
• 2013-: Responsabile per conto dell’Ateneo del Supply Agreement (contratto conto terzi) stipulato tra il Dipartimento di Ingegneria Industriale e la Ditta PTW-Freiburg Physikalisch-Technische Werkstätten GmbH, Friburgo, Germania. Tale contratto prevede la fornitura di diamanti sintetici prodotti dal gruppo del Prof. Marinelli alla ditta PTW, per la loro commercializzazione nel campo della dosimetria clinica in ambito radioterapico