Τα μέλη ΕΠ του Τμήματος έχουν ερευνητικές δραστηριότητες στα παρακάτω πεδία:

·         Σχεδίαση κυκλωμάτων VLSI

·         Ανάπτυξη βασικών τεχνολογιών  υβριδικών αισθητήρων για απεικονιστικά συστήματα ακτίνων Χ και γάμμα

·         Σχεδίαση μη επανδρωμένων αεροσκαφών

·         Ασύρματα οπτικά δίκτυα για επικοινωνίες αεροσκαφών

·         Σχεδίαση και εξομοίωση οπτικών ενισχυτών και οπτικών πηγών

·         Ρευστομηχανική

·         Ασφάλεια Εργασίας / Ανθρώπινος Παράγοντας  

              -      Μετατροπή και παραγωγή ενέργειας

Στο Τμήμα υλοποιείται το ερευνητικό πρόγραμμα

Τομογραφική απεικόνιση ακτινών-γ για ιατρικές και βιομηχανικές εφαρμογές .
Το έργο συγχρηματοδοτείται από την Ελλάδα και την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Ανάπτυξη Ανθρώπινου Δυναμικού, Εκπαίδευση και Διά Βίου Μάθηση

Η τομογραφική απεικόνιση με χρήση ακτινών-γ είναι μία ευρέως διαδεδομένη τεχνική απεικόνισης που εφαρμόζεται τόσο ως κύρια διαγνωστική μέθοδος στην πυρηνική ιατρική για την ανίχνευση δυσλειτουργιών σε ανθρώπινους οργανισμούς όσο και στη βιομηχανική απεικόνιση (μη καταστροφικός έλεγχος, ποιοτικός έλεγχος, εξόρυξη πετρελαίου, ανίχνευση ναρκών, άλλες εφαρμογές ασφάλειας κ.λ.π.). Η μέθοδος βασίζεται στην χρήση κάποιας ραδιενεργού ουσίας η οποία «φωτίζει» εσωτερικά ή εξωτερικά το αντικείμενο που εξετάζεται. Στην ιατρική η ραδιενεργός ουσία επικάθεται σε κύτταρα με λειτουργικές ανωμαλίες και αναδεικνύει την ύπαρξή τους ή κυκλοφορεί με το αίμα και αναδεικνύει ανωμαλίες στην ροή του. Στις βιομηχανικές εφαρμογές συνήθως χρησιμοποιείται για να αναδείξει την εσωτερική δομή και λειτουργία ενός αντικειμένου-μηχανήματος σε συνθήκες όπου δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί δέσμη ακτινών X. Η τομογραφική απεικόνιση περιλαμβάνει την συλλογή δεδομένων από διαφορετικές κατευθύνσεις (προβολές) του φωτιζόμενου αντικειμένου και την χρήση τους σε υπολογιστικούς αλγόριθμους ανακατασκευής.

               Σε όλες τις περιπτώσεις απεικόνισης με χρήση ακτινών-γ χρησιμοποιούνται κατευθυντήρες για δύο λόγους: (α) Οι ακτίνες που σκεδάζονται στο εσωτερικό του αντικειμένου θολώνουν την εικόνα της κατανομής της ραδιενεργής πηγής, (β) ακόμη και οι ακτίνες που δεν σκεδάζονται δεν μπορούν να εστιαστούν γιατί δεν είναι εφικτή η κατασκευή φακών για ακτίνες-γ. Όμως οι κατευθυντήρες απορροφούν μεγάλο τμήμα των χρήσιμων ακτινών για την απεικόνιση και προσθέτουν βάρος στην συσκευή. Οπότε προκύπτει το ερώτημα με ποιούς τρόπους θα μπορούσαμε να απαλλαγούμε από αυτούς. Η παρούσα πρόταση αφορά την ανάπτυξη πειραματικής διάταξης, υπολογιστικών αλγορίθμων και την διεξαγωγή πειραμάτων για την μελέτη πιθανών λύσεων του προβλήματος αυτού.

               Η προτεινόμενη πειραματική διάταξη βασίζεται σε υβριδικούς αισθητήρες (CMOS ψηφιδωτά ολοκληρωμένα κυκλώματα και ψηφιδωτοί κρύσταλλοι του ημιαγωγού CdTe συνδεμένα μεταξύ τους με τεχνική flipchip) που έχουν αναπτυχθεί από τον επιστημονικά υπεύθυνο της πρότασης και τους συνεργάτες του και μέρος της εργασίας θα είναι η βελτίωση της απόδοσής τους. Η πειραματική διάταξη θα χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση της τεχνικής των κωδικοποιημένων πετασμάτων στην τομογραφική απεικόνιση μικρών αντικειμένων. Η χρήση κωδικοποιημένων πετασμάτων είναι το πρώτο βήμα στην κατάργηση των κατευθυντήρων, λόγω του μεγάλου διαφανούς τμήματός τους, καθώς περισσότερα από 50% των προσπιπτόντων μη σκεδαζόμενων φωτονίων χρησιμοποιούνται για την ανακατασκευή της εικόνας (σε αντίθεση με το 20-30% που χρησιμοποιούνται με την χρήση κατευθυντήρων). Επίσης, θα μελετηθεί η δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί η σκεδαζόμενη ακτινοβολία για την εξαγωγή της κατανομής της εκπέμπουσας πηγής ή/και για την εξαγωγή της δομής τους μέσου που σκεδάζει τις ακτίνες.  Η σκεδαζόμενη ακτινοβολία συνήθως θεωρείται θόρυβος από τον οποίο πρέπει να απαλλαγεί η εικόνα. Όμως, η χρήση της επιτρέπει την ανακατασκευή της ηλεκτρονικής πυκνότητας του υλικού με αποτέλεσμα την αυξημένη ευαισθησία σε αραιά υλικά, πχ. αέρια, ενώ επιτρέπει την τρισδιάστατη ανακατασκευή της εικόνας χωρίς μετακίνηση της διάταξης οδηγώντας στην κατασκευή ελαφρύτερων και λιγότερο περίπλοκων γ-καμερών. Θα αναπτυχθούν τομογραφικοί αλγόριθμοι ανακατασκευής της εικόνας βασιζόμενοι σε Monte Carlo προσομοιώσεις της ακτινοβολίας με την ύλη, που θα αξιολογηθούν με πραγματικά δεδομένα από την πειραματική διάταξη. Επίσης θα μελετηθεί η βελτίωση της πειραματικής διάταξης έτσι ώστε να επιτρέπει την ανάπτυξη καινοτόμων αλγορίθμων.

Η ερευνητική ομάδα διαθέτει την κατάρτιση και την τεχνογνωσία  για την ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων.