HIFOS – Interferometria olografica e sensori in fibra ottica.

Acronimo laboratorio: 
HIFOS
Tipo di Laboratorio: 
Descrizione e Finalità: 

Il Laboratorio HIFOS opera nel settore delle tecnologie fotoniche applicate al monitoraggio strutturale, con particolare competenza nello sviluppo e nell’integrazione di sensori in fibra ottica basati su tecnologia Fiber Bragg Grating (FBG).
L’attività del laboratorio è orientata alla progettazione, realizzazione e validazione sperimentale di sistemi di misura per il controllo di parametri fisici quali deformazione, temperatura, spostamento e vibrazione, in ambito civile, ambientale, industriale e dei beni culturali. 

Nel settore di intervento riguardante la tutela, la conservazione e la valorizzazione del patrimonio culturale, si sviluppano sistemi integrati di monitoraggio e soluzioni di rinforzo strutturale compatibili con materiali storici, con l’obiettivo di garantire sicurezza, durabilità e ridotto impatto sugli elementi architettonici e artistici.
Tra le svariate attività annoveriamo il progetto MONALISA (MONitoraggio Attivo e Isolamento da vibrazioni e Sismi di oggetti d’Arte) dov è stato sviluppato un approccio integrato che combina rilievo fotogrammetrico, modellazione numerica agli elementi finiti e progettazione di dispositivi di isolamento dotati di sensori FBG per il controllo continuo delle sollecitazioni dinamiche. Il sistema consente la misura di accelerazioni e vibrazioni e l’eventuale attivazione di soglie di allarme, con applicazione a opere di elevato valore storico-artistico.

Attraverso i progetti HS-3D e RIPARA, il laboratorio ha contribuito allo sviluppo di componenti architettonici e sistemi di rinforzo realizzati con materiali compositi a matrice inorganica (CRM), sostenibili e compatibili con il costruito storico. I sensori FBG vengono integrati (embedded) all’interno di barre pultruse in carbonio/vetro e in sistemi compositi a base di malta, consentendo il
monitoraggio permanente post-intervento. Sono state messe a punto tecniche di inglobamento dei sensori e procedure di caratterizzazione meccanica mediante prove di trazione e cicli di carico controllati, dimostrando l’elevata sensibilità nella
rilevazione di micro-deformazioni e la capacità di individuare precocemente fenomeni di danneggiamento.
Le soluzioni sviluppate permettono l’implementazione di sistemi di monitoraggio distribuito, passivi e a lunga distanza, senza
necessità di alimentazione elettrica in prossimità del punto di misura, caratteristica particolarmente rilevante nel contesto dei beni culturali. Parallelamente, il laboratorio applica le medesime competenze tecnologiche al monitoraggio di infrastrutture civili, componenti prefabbricati intelligenti, sistemi energetici complessi e dispositivi per applicazioni ambientali, biomedicali e
agronomiche, operando in collaborazione con università, enti di ricerca e partner industriali. L’integrazione tra ricerca sperimentale, sviluppo prototipale e validazione in condizioni operative consente al Laboratorio FOS di proporsi come riferimento nel campo dei sistemi di monitoraggio in fibra ottica, con un contributo distintivo nel settore della conservazione strutturale e della protezione del patrimonio culturale.

Strumentazioni, Tecnologie, Risorse basate sulla conoscenza: 
Principale strumentazione
Interrogatori FOS FBG
 Multicanale statico da banco
 Multicanale dinamico da banco
 Multicanale dinamico da campo
Banchi ottici
 3m x 2m di grande massa, inamovibile, con
isolatori
 2m x 1m, carrellato
 Componentistica ottica ed optoelettronica
per circuiteria interferometrica ed olografica
Prove meccaniche
 Macchina a trazione
 Attuatori meccanici
 Celle di carico
 Misuratori di spostamento e deformazione
Prove termiche
 Cassa termica riscaldata
 Misuratori di temperatura puntuali ed
ambientali
Metrologia
 Stazione totale
 Laser scanner
 Fotogrammetria
Preparazioni meccaniche e chimiche
 Cappe aspiranti per lavorazioni chimiche
 Strumentazione di base per taglio e foratura
materiali leggeri
Strumentazione laboratorio elettronico
 Oscilloscopio 100 MHz 4 canali
 2 generatori di funzioni per stimoli
 Schede elettroniche a Microcontrollori e
FPGA per il rapid prototyping.
Collocazione: 
C.R. ENEA Frascati, via Enrico Fermi 45 Edificio 02. Laboratori nei Locali: - FF02A05 Lavorazioni ottiche - FF02A06 Funzionalizzazione sensori - FF02A07 Cablaggi ottici - FF02A08 Prove termiche e meccaniche
Dipartimento / Istituto / Azienda / Struttura di appartenenza: 
NUC TECFIS MNF
Partecipanti ricercatori di ruolo interni: 
Cristina Mazzotta, Davide Vicca
Personale Tecnico: 
Andrea Polimadei
Laboratorio inserito in una infrastruttura di ricerca: 
Partecipazione alle attività di progetti internazionali: 
CRISTAL Climate resilient and environmentally sustainable transport infrastructure, with a focus on inland waterways” nel quadro del programma HORIZON Innovation Actions. Conclusione gennaio 2026.
Upgrade del rivelatore Compact Muon Spectrometer installato sull’acceleratore Large Hadron Collider del CERN. Le attività svolte
riguardano la caratterizzazione di sistemi di monitoraggio termici basati su tecnologia ‘fiber Bragg grating’ (FBG) installati e da installare su rivelatori di muoni.
Partecipazione alle attività di progetti nazionali: 
DTT Divertor Test Tokamak. sviluppo di sistemi basati su tecnologia in fibra ottica per il monitoraggio di parametri termici e meccanici di componenti critici. In corso.
Sistemi di monitoraggio in fibra ottica di strutture dirinforzo e monitoraggio per l’ingegneria civili (derivanti dai progetti PREFOS e RIPARA), in collaborazione con l'Università di Roma TRE.
Partecipazione alle attività di progetti regionali: 
In collaborazione con l'Università Campus Biomedico di Roma (UCBM) attività sullo sviluppo di sensori di umidità e temperatura per il settore agricolo. In corso.
In collaborazione con l’Università di Cassino: analisi comparativa e monitoraggio evolutivo del Ninfeo Ponari.
Laboratorio aperto a utenti esterni: 
No
Elenco delle pubblicazioni: 
V.C. Antochi et al., “Performance of an optically read out time projection chamber with ultra-relativistic
electrons”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, 999 (2021), 165209 doi:
10.1016/j.nima.2021.165209 IF: 1.455 CiteScore: 2.8
R. Hadjiiska, et al., “CMS RPC background - studies and measurements”, Journal of Instrumentation, 16
(2021)4, C04005 doi: 10.1088/1748-0221/16/04/C04005 IF: 1.415 CiteScore: 2.7
R. D’Amato, A. Polimadei, G. Terranova, M. A. Caponero, "Humidity Sensing by Chitosan-Coated Fibre Bragg
Gratings (FBG)", Sensors, 21 (2021) 10, 3348 doi: 10.3390/s21103348 IF: 3.576
R. Fantoni, M. Guarneri, M. Francucci, M. A. Caponero, V. Lazic, S. Pierattini, M Mongelli, “Digital Imaging
and Related Remote Diagnostics: New Tools to Support, Safeguard and Address the Conservation of Cultural
Heritage”, in NATO Science for Peace and Security Series - E: Human and Societal Dynamics Ebook, Volume
153: The Safety and Security of Cultural Heritage in Zones of War or Instability, 153 (2021), 80-93. doi:
10.3233/NHSDP210034
A. Palucci, M. A. Caponero, L. Caneve, S. Di Frischia, M. Francucci, M. Guarneri, V. Spizzichino, “ENEA’s
Optical Sensors for Local and Remote Sensing of Cultural Heritage”, in NATO Science for Peace and Security
Series - E: Human and Societal Dynamics Ebook, Volume 153: The Safety and Security of Cultural Heritage in
Zones of War or Instability, (2021) 62-79. doi: 10.3233/NHSDP210033
M. Gioffré, A. Vincenzini, N. Cavalagli, V. Gusella, M.A. Caponero, A. Terenzi, C. Pepi, “A novel hemp-fiber
bio-composite material for strengthening of arched structures: Experimental investigation”, Construction
and Building Materials, 308 (2021) 124969, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2021.124969
D. Lo Presti, S. Cimini, C. Massaroni, R. D’Amato, M. A. Caponero, L. De Gara, E. Schena, “Plant Wearable
Sensors Based on FBG Technology for Growth and Microclimate Monitoring”, Sensors, 21 (2021) 19, 6327
doi: 10.3390/s21196327
R. Hadjiiska et al, "CMS RPC background—studies and measurements", Journal of Instrumentation, 16
(2021) 04, C04005 doi: 10.1088/1748-0221/16/04/c04005
Amaro F. D. et al, “Directional Dark Matter Searches with CYGNO”, Particles 4 (2021) 3, 343-353 doi:
10.3390/particles4030029
S. Bollanti, F. Andreoli, L. Cafarella, D. De Meis, P. Di Lazzaro, D. Di Mauro, F. Flora, G.P. Gallerano, L. Mezi, D.
Murra, L. Murra, D. Vicca, A. Zirizzotti "High-accuracy azimuth measurements: The ENEA solar compass in its
instrumental and smart version" Nuovo Cimento- Societa Italiana di Fisica Sezione C DOI:
10.1393/ncc/i2021-21116-4
D. Fiorucci, A. Fassina, F. Filippi, C. Mazzotta, G. Rocchi, R. Rossi, D. Terranova, O. Tudisco, P. Andreoli, M.
Cipriani, F. Consoli, P. Gaudio, M. Gelfusa, L. Giudicotti, P. Innocente, A. Belpane, G. Mauro, D. Mascali, E.
Naselli, F.P. Orsitto and G. Torrisi “Advances in the DTT poloidal interferometer/polarimeter design.” (2022)
JINST Journal of Instrumentation, Volume 17, February 2022 ISSN: 1748-0221
https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/02/C02023
D. Carnevale, P. Buratti, W. Bin, F. Bombarda, L. Boncagni, B. Duval, B. Esposito, S. Ceccuzzi, L. Calacci, M.
Baruzzo, M. Cappelli, C. Castaldo, C. Centioli, C. Cianfarani, S. Coda, F. Cordella, O. D'Arcangelo, J. Decker, L.
Gabellieri, C. Galperti, S. Galeani, S. Garavaglia, G. Ghillardi, G. Granucci, M. Lehnen, D. Liuzza, F. Martinelli,
C. Mazzotta, F. Napoli, E. Nardon, F. Oliva, L. Panaccione, M. Passeri, C. Paz-Soldan, C. Possieri, G. Pucella, G.

Ramogida, A. Romano, M. Sassano, U. A. Sheikh, O. Tudisco, the FTU Team and the EUROfusion MST1 Team
“Results on quiescent and post-disruption runaway electrons studies at Frascati Tokamak Upgrade: RE
mitigation via solid deuterium pellets and anomalous Doppler instability.” Nucl Fusion 61 (2021) 116050
ISSN: 0029-5515 http://dx.doi.org/10.1088/1741-4326/ac28af
D. Fiorucci et al. “Characterization of signals for a Divertor Tokamak Test facility interferometer/polarimeter
system.” Review of Scientific Instruments 92 (2021) 033503 ISSN: 00346748, 10897623 DOI:
10.1063/5.0043516

2021 - Proceedings
D. L. Presti, C. Massaroni, M. Caponero, D. Formica, E. Schena, "Cardiorespiratory monitoring using a
mechanical and an optical system", 2021 IEEE International Symposium on Medical Measurements and
Applications (MeMeA), Lausanne, Switzerland, 2021, pp. 1-6 doi: 10.1109/MeMeA52024.2021.9478750
D. Lo Presti, M. Zaltieri, R. D'amato, M. Caponero, C. Massaroni, E. Schena, "Feasibility assessment of an
FBG-based soft sensor embedded into a single-use surgical mask for respiratory monitoring", 2021 IEEE
International Workshop on Metrology for Industry 4.0 & IoT (MetroInd4.0&IoT), Rome, Italy, 2021, pp. 166-
171 doi: 10.1109/MetroInd4.0IoT51437.2021.9488558
M. Abbas et al., “Quality control of mass-produced GEM detectors for the CMS GE1/1 muon upgrade”,
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, 1034 (2022), 166716 doi:
10.1016/j.nima.2022.166716 IF: 1,335 CiteScore: 3.1
F. D. Amaro, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, C. Capoccia, Caponero, M. A. et al., “The CYGNO
Experiment”, Instruments 6(2022)6, 343-353 doi: 10.3390/instruments6010006 IF: 3.847 CiteScore: 2.6
D. Lo Presti, M. Zaltieri, M. Bravi, M. Morrone, M. A. Caponero, E, Schena, S. Sterzi, C. Massaroni, “A
Wearable System Composed of FBG-Based Soft Sensors for Trunk Compensatory Movements Detection in
Post-Stroke Hemiplegic Patients”, Sensors 22 (2022) 4, 1386 doi: 10.3390/s22041386 IF: 3.847
D. Lo Presti, C. Leitão, A. Noccaro, C. Tavares, C. Massaroni, M. A. Caponero, P. Antunes, D. Formica, E.
Schena, “The Effect of Infill Pattern and Density on the Response of 3-D-Printed Sensors Based on FBG
Technology”, IEEE Sensors Journal, 22 (2022) 20, pp. 19357-19365 doi: 10.1109/JSEN.2022.3202101 IF:
4.325 CiteScore: 6.1
A. Samalan et al, “Upgrade of the CMS resistive plate chambers for the high luminosity LHC”, Journal of
Instrumentation, 17 (2022), C01011, doi: 10.1088/1748-0221/17/01/C01011 IF: 1,121 CiteScore: 2.4
C. Mazzotta, G. Pucella, E. Giovannozzi, M. Marinucci and the FTU Team. "Helium injection plasmas in FTU"
Nucl. Fusion 62 (2022) 026004 (10pp) ISSN: 0029-5515 DOI: doi.org/10.1088/1741-4326/ac3798
F. Filippi, D. Fiorucci, A. Fassina, L. Giudicotti, C. Mazzotta, G. Rocchi, R. Rossi, D. Terranova, O. Tudisco, P.
Andreoli, M. Cipriani, F. Consoli, P. Gaudio, M. Gelfusa, P. Innocente, G. Mauro, D. Mascali, E. Naselli, F.P.
Orsitto, G. Torrisi. “Study for a tangential dispersion interferometer/polarimeter for DTT” 2022 JINST 17
C08023 DOI: dx.doi.org/10.1088/1748-0221/17/08/C08023

2022 - Proceedings
M. A. Caponero, R. D’amato, A. Graziani, S. Marfia, E. Monaldo, M. Imbimbo, R. Nitiffi, A. Pelliccio, V. Tomei,
E. Grande, "3D-printing for Cultural Heritage. Structural Recovery and Monitoring Applications of
Architectural and Decorative Elements ", 2022 Conference on Cultural Heritage and New Technologies
(CHNT27), Vienna, Austria, 2022
G. Modoni, M. Imbimbo, M. Serpe, E. Polito, M. Saccucci, R.L. Spacagna, E. Grande, M. A. Caponero, M.L.
Mongelli, M. Valenti, “Geotechnical-structural engineering for the preservation of Ninfeo Ponari in Roman
Casinum”, Geotechnical Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites III, Cassino, Italy,
2022, pp. 583-594 doi: 10.1201/9781003308867-42
D. Lo Presti, J. Di Tocco, C. Massaroni, S. Cimini, S. Cinti, R. D'Amato, M. A. Caponero, L. De Gara, E. Schena,
"Fiber optic plant wearable sensors for growth and microclimate monitoring," 2022 IEEE International
Workshop on Metrology for Industry 4.0 & IoT (MetroInd4.0&IoT), Trento, Italy, 2022, pp. 371-376 doi:
10.1109/MetroInd4.0IoT54413.2022.9831698
M. Capasso, R. Darban, D. Lavorato, C.P. Contiguglia, M.A. Caponero, C. Mazzotta, P. Clemente, C. Failla, S.
Signorini, F. Sonzogni, C. Nuti. “Self – monitoring precast RC beams industrial production with FBG sensors
for quality control and real – time monitoring”. Proceeding of Italian Concrete Conference 2022. Lecture
Notes in Civil Eng., vol 435. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-43102-9_48

2022 - Altro
Michele Caponero, Maura Imbimbo, Assunta Pelliccio, Alessandro Graziani e Sofia Marfia ”Il progetto H-S3D:
elementi intelligenti in stampa 3D”, Energia, Ambiente e Innovazione, 1 (2022), doi: 10.12910/EAI2022-030

2023 – Pubblicazioni
F.D. Amaro, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, C. Capoccia, M. Caponero, et al. “The CYGNO experiment, a
directional detector for direct Dark Matter searches”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research
Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1054 (2023) 168325 doi:
10.1016/j.nima.2023.168325 IF 1.335
F.D. Amaro, R. Antonietti, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, F. Borra, C. Capoccia, M. Caponero, et al. “A 50
l CYGNO prototype overground characterization”, European Physics Journal C, 83 (2023) 946 doi:
10.1140/epjc/s10052-023-11988-9 IF 4.4
De Tommasi, F., Massaroni, C., Caponero, M. A., Carassiti, M., Schena, E., Presti, D. L. , “FBG-based Mattress
for Heart Rate Monitoring in Different Breathing Conditions”, IEEE Sensors Journal, 23 (2023) 13 doi:
10.1109/JSEN.2023.3275323 IF 4.325
D. Paloschi, A. Polimadei, S. Korganbayev, V. Orsetti, C. Mazzotta, A. Cigada, M. A. Caponero, P. Saccomandi,
“Three-Dimensional-Printed Sensing Samples Embedding Fiber Bragg Gratings: Metrological Evaluation of
Different Sample Materials and Fiber Coatings”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 72
(2023) 9506210, pp. 1-10 doi: 10.1109/TIM.2023.3268466 IF 5.332
Zaltieri, M., Presti, D. L., Bravi, M., Caponero, M. A., Sterzi, S., Schena, E., & Massaroni, C., et al, “Assessment
of a Multi-Sensor FBG-based Wearable System in Sitting Postures Recognition and Respiratory Rate
Evaluation of Office Workers”, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 70 (2023) 5, pp. 1673-1682 doi:
10.1109/TBME.2022.3225065 IF 4.756
L. Benussi, S. Bianco, R. Campagnola, M. Caponero, S. Colafranceschi, H- Gebremedhin, et al, “Design of a
Resistive Plate Chamber using additive manufacturing”, Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1046 (2023) 167656
doi: 10.1016/j.nima.2022.167656 IF 1.335
G. Mazzitelli, F. A. Domingues, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, C. Capoccia, M. A. Caponero, M. A., et al,
“50 litres TPC with sCMOS-based optical readout for the CYGNO project”, Nuclear Instruments and Methods
in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1045
(2023) 167584 doi: 10.1016/j.nima.2022.167584 IF 1.335
C. Mazzotta “Review of SIRIO interferometer experimental results.” 2023 JINST 18 C08007 ISSN: 1748-0221
DOI 10.1088/1748-0221/18/08/C08007 and Invited talk at 6th International Conference Frontiers in
Diagnostic Technologies, ENEA C.R. Frascati (Rome), 19-21 October 2022.
Lo Presti, D., Massaroni, C., Bianchi, D., Di Tocco, J., Cimini, S., Caponero, M. A., et al, “A wearable flower-
shaped sensor based on fiber Bragg grating technology for in-vivo plant growth monitoring”, IEEE Sensors
Journal, 23 (2023) 8, pp. 8416-8425 doi: 10.1109/JSEN.2023.3253782 IF 4.325
D. Lo Presti, J. Di Tocco, S. Cimini, S. Cinti, C. Massaroni, R. D'Amato, M.A. Caponero, L. De Gara, E. Schena,
“Plant Growth Monitoring: Design, Fabrication, and Feasibility Assessment of Wearable Sensors Based on
Fiber Bragg Gratings”, Sensors 23, 361 (2023) doi: 10.3390/s23010361 IF 3.847
F.D. Amaro, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, C. Capoccia, M. Caponero, et al., “LIME—A gas TPC
prototype for directional Dark Matter search for the CYGNO experiment”, Nuclear Instruments and Methods
in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1051
(2023) 168207 doi: 10.1016/j.nima.2023.168207 IF 1.335
F. De Tommasi, C. Massaroni, M. A. Caponero, E. Schena, D. L. Presti and M. Carassiti, “Wearable 3D-Printed
Thumb-Shaped Device Based on Fiber Bragg Grating Sensor for Epidural Space Detection”, IEEE Sensors
Journal, 23 (2023) 15, pp. 16907-16914 doi: 10.1109/JSEN.2023.3286284 IF: 4.3
A. Castaldo, M.A. Caponero, P. Clemente, C. Mazzotta, A. Polimadei, G. Terranova, M. Capasso, R. Darban, D.
Lavorato, C. Nuti, S. Signorini, F. Sonzogni and C. Failla, “Strain and vibration measurements by FBG sensors
for engineering applications”, Journal of Instrumentation, 18 (2023) C06030 doi: 10.1088/1748-
0221/18/06/C06030 IF: 1.3
M. A. Caponero, “Use of FBG sensors in advanced civil engineering applications”, Journal of
Instrumentation, 18 (2023) C07020 doi: 10.1088/1748-0221/18/07/C07020 IF: 1.3
M. Abbas, M. Abbrescia, H. Abdalla, A. Abdelalim, S. AbuZeid, D. Aebi, A. Agapitos, A. Ahmad, A. Ahmed, W.
Ahmed, C. Aimè, T. Akhter, B. Alsufyani, C. Aruta, I. Asghar, P. Aspell, C. Avila, J. Babbar, Y. Ban, R. Band, S.
Bansal, L. Benussi, V. Bhatnagar, M. Bianco, S. Bianco, K. Black, L. Borgonovi, O. Bouhali, A. Braghieri, S.
Braibant, S. Butalla, A. Cagnotta, S. Calzaferri, R. Campagnola, M. Caponero, et al, “Production and
validation of industrially produced large-sized GEM foils for the Phase-2 upgrade of the CMS muon
spectrometer”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators,
Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1057 (2023) 168723 doi: 10.1016/j.nima.2023.168723
IF 1.335

2023 - Proceedings
A. Minardo, E. Catalano, R. Vallifuoco, L. Zeni, R. Bernini, M. A. Caponero, A. Castaldo, G. De Marzi, A. Masi,
C. Mazzotta, A. Polimadei, "Distributed cryogenic temperature sensing through Brillouin optical frequency-
domain analysis" Proc. SPIE 12643, European Workshop on Optical Fibre Sensors (EWOFS 2023), 126432D,
Mons, Belgium, 2023 doi: 10.1117/12.2678097
M. A. Vincenti, M. A. Caponero, M. Lamonaca, G, Occhipinti, O. Al Shawa, L. Sorrentino, “Structure from
motion survey of statue for finite element modelling” COMPDYN 2023 9th ECCOMAS Thematic Conference
on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering, M. Papadrakakis, M.
Fragiadakis (eds.), Vol.1, Athens, Greece, 12-14 June 2023 https://generalconferencefiles.s3.eu-west-
1.amazonaws.com/compdyn_2023_ebook_v1.pdf ISBN: 978-618-85072-9-6
F. D. Tommasi, D. L. Presti, M. A. Caponero, M. Carassiti, E. Schena and C. Massaroni, "FBG-Based Mattress
for Continuous Respiratory Rate Estimation: Influence of Positioning Over and Under the Bed", 2023 IEEE
International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA), Jeju, Korea, Republic of,
2023, pp. 1-6 doi: 10.1109/MeMeA57477.2023.10171865
D. Lo Presti, F. Pizza, C. Leitao, C. Massaroni, M. A. Caponero, P. Antunes, E. Schena, "Design, fabrication and
metrological characterization of a 3D-printed strain sensor based on fiber Bragg grating technology", 2023
IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 & IoT (MetroInd4.0&IoT), Brescia, Italy, 2023,
pp. 332-337 doi: 10.1109/MetroInd4.0IoT57462.2023.10180021
C. Mazzotta, M.A. Caponero, A. Polimadei. “Tecnologie in fibra ottica per il monitoraggio strutturale
permanente” Book of abstract, Workshop Ricerca, Sviluppo e Applicazioni per i Beni Culturali - Dai risultati
del progetto VADUS alle future collaborazioni, 9-10 Maggio 2023, Centro Ricerche ENEA di Frascati.
VOLUME ENEA pp. 122, 2023
D. Lo Presti, C. Massaroni, D. Bianchi, M. Caponero, A. Gizzi and E. Schena, "Development of a flexible
sensor based on fiber Bragg grating technology for simultaneous respiratory and heartbeat measurements,"
2023 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA), Jeju, Korea,
Republic of, 2023, pp. 1-6 doi: 10.1109/MeMeA57477.2023.10171903
D. Paloschi, A. Polimadei, S. Korganbayev, V. Orsetti, C. Mazzotta, A. Cigada, M. A. Caponero, P. Saccomandi,
"Fiber Bragg Gratings embedded inside 3D-printed Patches – sensor design and mechanical
characterization," 2023 IEEE International Workshop on Metrology for Living Environment (MetroLivEnv),
Milano, Italy, 2023, pp. 45-49 doi: 10.1109/MetroLivEnv56897.2023.10164003
S.A. Adibi, G. Colombo, M. Breschi, M. Caponero, A. Castaldo, G. Celentano, M. Marcelli, A. Masi, C.
Mazzotta, A. Polimadei, L. Savoldi, A. Trotta, F. Zanon, G. De Marzi, “Multi-Sensor Quench Detection System
For a HTS Slotted Superconducting Cable”, EUCAS 2023 - 16th European Conference on Applied
Superconductivity 3rd-7th September, Bologna, Italy.
G. Colombo, S.A. Adibi, M. Breschi, M.A. Caponero, A. Castaldo, G. Celentano, A. Della Corte, M. Marchetti,
A. Masi, C. Mazzotta, L. Muzzi, A. Polimadei, L. Savoldi, M. Thabet, A. Trotta, M. Villar, F. Zanon, G. De Marzi,
“Fiber-Optics Quench Detection Schemes in HTS Cables for Fusion Magnets”, Magnet Technology
Conference MT-28, September 10th to 15th 2023, Aix an Provence, Marseille, France.
S. De Santis, G. Moretti, M. A. Caponero, S. Fares, C. Mazzotta, D. Dell’Erba, “Investigation on a prototype
integrated system for strengthening and monitoring architectural heritage”, MetreoArcheo Conference 2023
- Metrology for Archaeology and Cultural Heritage, October 19-21 2023, Rome, Italy. doi: 10.21014/tc4-arc-
2023.149

2023 - Altro
C. Mazzotta, M. Caponero “Meeting ENEA – ISPRA ” su attività Laboratorio HIFOS. 15 febbraio 2023 Centro
Ricerche di Frascati
M.A. Caponero, “Tecnologie in fibra ottica per il monitoraggio permanente”, contributo orale al Workshop
progetto VADUS - Ricerca, sviluppo e applicazioni per i Beni Culturali Dai risultati del progetto VADUS alle
future collaborazioni, 9 – 10 maggio 2023, ENEA Centro Ricerche Frascati
M. Caponero, A.Castaldo, R. D’Amato, C. Mazzotta, A. Polimadei, G. Terranova, “Fiber Optic Sensors
laboratory Cultural Heritage activities”, Workshop progetto VADUS - Ricerca, sviluppo e applicazioni per i
Beni Culturali Dai risultati del progetto VADUS alle future collaborazioni, 9 – 10 maggio 2023, ENEA Centro
Ricerche Frascati
M. Caponero, C. Mazzotta, Rosaria D’Amato, A. Graziani, S. Marfia, E. Monaldo, M. Imbimbo, C. Bartolomeo,
R. Nitiffi, A. Pelliccio, V. Tomei, E. Grande, “3D-printing technology for Cultural Heritage applications: from
architectural restoration to structural health monitoring”, DTC 2023
Stefano Agnetti, Michele Arturo Caponero, Stefano De Santis, Diego Dell'Erba, Sara Fares, Vincenzo
Giannetto, Cristina Mazzotta, Giovanni Moretti, Andrea Polimadei, Marika Volpe, “Rinforzo e monitoraggio
strutturale: primi prototipi di un sistema integrato”, Ingenio, pubblicazione on line 02.12.2023,
https://www.ingenio-web.it/articoli/rinforzo-e-monitoraggio-strutturale-primi-prototipi-di-un-sistema-
integrato/

2024 – Volume stampato
“The PREFOS project: fiber optic monitoring system for prefabricated buildings”. C. Mazzotta, M.A.
Caponero et al. Volume ENEA pp 105, 2024 ISBN digital: 978-88-8286-476-7 ; ISBN printed: 978-88-8286-
477-4
2024 - Pubblicazioni
S.A. Adibi, G. Colombo, M. Breschi, M. Caponero, A. Castaldo, G. Celentano, M. Marcelli, A. Masi, C.
Mazzotta, A. Polimadei, L. Savoldi, A. Trotta, F. Zanon, G. De Marzi, “Multi-Sensor Quench Detection System
for a HTS Slotted Superconducting Cable”, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 34 (2024) 3, pp.
1-4 doi: 10.1109/TASC.2023.3340130 IF 1.9 CiteScore 3.5
G. Colombo, S.A. Adibi, M. Breschi, M.A. Caponero, A. Castaldo, G. Celentano, A. Della Corte, M. Marchetti,
A. Masi, C. Mazzotta, L. Muzzi, A. Polimadei, L. Savoldi, M. Thabet, A. Trotta, M. Villar, F. Zanon, G. De Marzi,
“Fiber-Optics Quench Detection Schemes in HTS Cables for Fusion Magnets”, IEEE Transactions on Applied
Superconductivity, 34 (2024) 5, pp. 1-5 doi: 10.1109/TASC.2024.3356424 IF 1.9 CiteScore 3.5
V. Tomei, E. Grande, M. A. Caponero, M. Imbimbo, “3D-printing for the rehabilitation and health monitoring
of structures with FBG: Experimental tests”, Construction and Building Materials, 416 (2024 )135067 doi:
10.1016/j.conbuildmat.2024.135067 IF 7.4 CiteScore 13.8
S. De Santis, G. Moretti, M. A. Caponero, S. Fares, C. Mazzotta, D. Dell'Erba, “Experimental characterization
of a novel combined composite reinforced mortar-fibre Bragg grating technology for the retrofit and control
of existing structures” Acta IMEKO, 13 (2024) 3, 1-8 doi: 10.21014/actaimeko.v13i3.1801
F.D. Amaro, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, C. Capoccia, M. Caponero, D.S. Cardoso, G. Cavoto, A. Cortez,
I.A. Costa, G. D'Imperio, E. Dané, G. Dho, F. Di Giambattista, E. Di Marco, F. Iacoangeli, H.P. Lima Júnior, G.S.P.
Lopes, G. Maccarrone, R.D.P. Mano, R.R. Marcelo Gregorio, D.J.G. Marques, G. Mazzitelli, A.G. McLean, A.
Messina, C.M.B. Monteiro, R.A. Nobrega, I.F. Pains, E. Paoletti, L. Passamonti, F. Petrucci, S. Piacentini, D.
Piccolo, D. Pierluigi, D. Pinci, A. Prajapati, F. Renga, R. J.d.C. Roque, F. Rosatelli, A. Russo, G. Saviano, N.J.C.
Spooner, R. Tesauro, S. Tomassini, S. Torelli, J.M.F. dos Santos, “Secondary scintillation yield from GEM
electron avalanches in Image He-CF4 and He-CF4-isobutane for CYGNO — Directional Dark Matter search
with an optical TPC, Physics Letters B, 855 (2024) 138759 doi: 10.1016/j.physletb.2024.138759 IF 4.3
CiteScore 9.1
F.D. Amaro, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, F. Borra, C. Capoccia, M. Caponero, D.S. Cardoso0, G. Cavoto,
I.A. Costa, T. Crane, E. Dané, M. D'Astolfo, G. Dho, F. Di Giambattista, G. D'Imperio, E. Di Marco, J.M.F. Dos
Santos, A.C. Ezeribe, D. Fiorina, F. Iacoangeli, H.P. Lima Júnior, G.S.P. Lopes, G. Maccarrone, R.D.P. Mano, R.R.
Marcelo Gregorio, D.J.G. Marques, G. Mazzitelli, A.G. McLean, C.M.B. Monteiro, R.A. Nobrega, I.F. Pains, E.
Paoletti, L. Passamonti, S. Piacentini, D. Piccolo, D. Pierluigi, D. Pinci, A. Prajapati, F. Renga, R.J.d.C. Roque, F.
Rosatelli, A. Russo, G. Saviano, A. Scarff, N.J.C. Spooner, R. Tesauro, S. Tomassini and S. Torelli, “Charge
amplification in low pressure CF4:SF6:He mixtures with a multi-mesh ThGEM for directional dark matter
searches”, Journal of Instrumentation, 19 (2024) P06021 doi: 10.1088/1748-0221/19/06/P06021 IF 1.2
CiteScore 2.4
F.D. Amaro, R. Antonietti, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, F. Borra, C. Capoccia, M. Caponero, D.S.
Cardoso, G. Cavoto, I.A. Costa, E. Dané, G. Dho, F. Di Giambattista, E. Di Marco, G. D’Imperio, F. Iacoangeli,
H.P. Lima, E. Kemp, G.S.P. Lopes, G. Maccarrone, R.D.P. Mano, R.R. Marcelo Gregorio, D.J.G. Marques, G.
Mazzitelli, A.G. McLean, P. Meloni, A. Messina, C.M.B. Monteiro, R.A. Nobrega, I.F. Pains, E. Paoletti, L.
Passamonti, F. Petrucci, S. Piacentini, D. Piccolo, D. Pierluigi, D. Pinci, A. Prajapati, F. Renga, R.J.d.C. Roque, F.
Rosatelli, A. Russo, J.M.F. dos Santos, G. Saviano, N.J.C. Spooner, R. Tesauro, S. Tomassini, S. Torelli, “Study of
long term stability of a 50 liters TPC, based on TRIPLE-GEM with optical readout, for the CYGNO
experiment,”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, 1065 (2024) 169473 doi:
doi.org/10.1016/j.nima.2024.169473 IF 1.5 CiteScore 3.2
F. D. Amaro, R. Antonietti, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, F. Borra, C. Capoccia, M. Caponero, D. S.
Cardoso, G. Cavoto, I. A. Costa, E. Dané, G. Dho, F. Di Giambattista, E. Di Marco, G. D'Imperio, F. Iacoangeli,
H. P. Lima Júnior, E. Kemp, G. S. P. Lopes, G. Maccarrone, R. D. P. Mano, R. R. Marcelo Gregorio, D. J. G.
Marques, G. Mazzitelli, A. G. McLean, P. Meloni, A. Messina, C. M. B. Monteiro, R. A. Nobrega, I. F. Pains, E.
Paoletti, L. Passamonti, S. Pelosi, F. Petrucci, S. Piacentini, D. Piccolo, D. Pierluigi, D. Pinci, A. Prajapati, F.
Renga, R. J. d. C. Roque, F. Rosatelli, A. Russo, J. M. F. dos Santos, G. Saviano, N. J. C. Spooner, R. Tesauro, S.
Tomassini, S. Torelli, D. Tozzi, “The CYGNO experiment, a directional detector with optical readout for Dark
Matter search”, Il Nuovo Cimento C, ISSN 2037-4909. – 47 (2024) 3, pp. 1-4 doi: 10.1393/ncc/i2024-24126-8
F. Cordella M. Cappelli, M. Ciotti, G. Claps, V. De Leo, C. Mazzotta, D. Pacella, A. Tamburrino & F. Panza
“Genetic Algorithm for multi-layer shield optimization with a custom parallel computing architecture” Eur.
Phys. J. Plus (2024) vol. 139:150 Electronic ISSN: 2190-5444 https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-023-
04842-0
2024 - Proceedings
F.D. Amaro, M. Antonacci, R. Antonietti, E. Baracchini, L. Benussi, S. Bianco, F. Borra, A. Calanca, C.
Capoccia, M. Caponero, D.S. Cardoso, G. Cavoto, D. Ciangottini, I.A. Costa, G. D’Imperio, E. Dané, G.
Dho, F. Di Giambattista, E. Di Marco, C. Duma, F. Iacoangeli, H.P. Lima Júnior, E. Kemp, G.S.P. Lopes, G.
Maccarrone, R.D.P. Mano, R.R. Marcelo Gregorio, D.J.G. Marques, G. Mazzitelli, A.G. McLean, P. Meloni,
A. Messina, C.M.B. Monteiro, R.A. Nobrega, I.F. Pains, E. Paoletti, L. Passamonti, C. Pellegrino, F.
Petrucci, S. Piacentini, D. Piccolo, D. Pierluigi, D. Pinci, A. Prajapati, F. Renga, R.J.d.C. Roque, F. Rosatelli,
A. Russo, J.M.F. dos Santos, G. Saviano, D. Spiga, N.J.C. Spooner, S. Stalio, R. Tesauro, S. Tomassini, S.
Torelli, "Data handling of CYGNO experiment using INFN-Cloud solution", EPJ Web of Conf. 295 (2024)
07013, 26th International Conference on Computing in High Energy and Nuclear Physics (CHEP 2023), May
8-11 2023, Norfolk, Virginia doi: 10.1051/epjconf/202429507013
I. Balossino, A. Petralia, A. Vannozzi, A. Polimadei, A. Selce, E. Di Pasquale, F. Nguyen, L. Giannessi, L.
Sabbatini, M. Del Franco, M. A. Caponero, “Strain measurements of the Apple-X SABINA undulator with
fiber Bragg grating”, JACoW IPAC2024 (2024) THPS21, 15th International Particle Accelerator Conference
(IPAC'24), 19-24 May 2024, Nashville, TN doi: 10.18429/JACoW-IPAC2024-THPS21
R. Vallifuoco, G. Colombo, G. De Marzi, M. A. Caponero, A. Masi, L. Zeni, A. Minardo, "BOFDA sensing over
conventional single-mode fibers at cryogenic temperatures," 2024 IEEE Sensors Applications Symposium
(SAS), 23-25 July 2024, Naples, Italy doi: 10.1109/SAS60918.2024.10636574
Caponero M. A., Polimadei A., et al. “Comparative study on Distributed Fiber Optic – based Quench
Detection Schemes for HTS Cables for Fusion Magnets Applied Superconductivity” Conference - ASC 2024 –
01 – 06 September 2024, Salt Lake City, Utah USA
Caponero M. A., Polimadei A., et al. “Integration of Optical Sensors for Quench Detection in HTS Stacks and
Cables for Fusion Applications” Applied Superconductivity Conference - ASC 2024 – 01 – 06 September
2024, Salt Lake City, Utah USA
Caponero M. A., et al. “Progress toward a full-size sample of the HTS SECtor-ASsembled (SECAS) conductor
based on BRAided STacks (BRAST) of tapes Applied Superconductivity” Conference - ASC 2024 – 01 – 06
September 2024, Salt Lake City, Utah USA

2024 - Altro
G. Montesano, F. Grandizio, A. Feo, C. Sposato, M.A. Caponero, A. Polimadei, “Sviluppo e Testing di u
sistema WIM con sensori in fibra ottica FBG”, RT/2024/8/ENEA
Cristina Mazzotta “TubOne Trasporto Urbano Beni e Oggetti per una Nuova Ecologia” oral presentation
April 10, 2024 C.R. ENEA Frascati, Aula Brunelli
Cristina Mazzotta "A Fission Fragments model production for astronautical applications" oral presentation
by invitation at FUNFI-IT Italian Meeting on Fusion Neutrons for Fission, December 11, 2024, Centro
Ricerche Enrico Fermi, piazza del Viminale, Rome, Italy https://www.eventi.enea.it/tutti-gli-eventi-
enea/funfi-it-italian-meeting-on-fusion-neutrons-for-fission.html

2025 – Pubblicazioni
C. Mazzotta, G. Moretti, A. Di Ermenegildo, M. A. Caponero, A. Polimadei, S. De Santis, D. Vicca “Prototype
tests of integrated systems CRM-FBG sensors for civil structural health monitoring” 2025 JINST 20 C05003
ISSN: 1748-0221 DOI 10.1088/1748-0221/20/05/C05003 IP 1.3 CiteScore 2.4 also presented at 7th
International Conference on Frontier in Diagnostic Technologies (ICFDT7), INFN Frascati National
Laboratories, Rome, Italy Oct 21 -23 2024
D. Vicca, C. Mazzotta, M.A. Caponero, A. Polimadei, S. Giovinazzi, M.L. Villani “Fiber optic river navigability
monitoring system” 2025 JINST 20 C05018 ISSN: 1748-0221 DOI 10.1088/1748-0221/20/05/C05018 also
presented at 7th International Conference on Frontier in Diagnostic Technologies (ICFDT7), INFN Frascati
National Laboratories, Rome, Italy Oct 21 -23 2024
R. Vallifuoco, E. Catalano, G. Colombo, G. De Marzi; M. A. Caponero, A. Masi, L. Zeni, A. Minardo, "High
Spatial Resolution Distributed Brillouin Measurements at Cryogenic Temperatures”, Transactions on
Instrumentation and Measurement, 74 (2025), Art no. 9536809 doi: 10.1109/TIM.2025.3613892. IP 5.9
CiteScore 10.1
G. Colombo, A. Masi, M. Breschi, M. A. Caponero, G. Celentano, M. Marchetti, L. Nuzzi, A. Polimadei, L.
Savoldi, A. Trotta, F. Zanon, G. De Marzi, “Comparative Study on Distributed Fiber Optic–Based Quench
Detection Schemes for HTS Cables for Fusion Magnets”, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 35
(2025) Art no. 4201405 doi: 10.1109/TASC.2025.3532931 I.P. 1.8 CiteScore 3.4
C. Vendittozzi, E. Di Micco, M. A. Caponero, R. D’Amato, “Functional Coatings for Fiber Bragg Gratings: A
Critical Review of Deposition Techniques for Embedded and Harsh-Environment Applications”, Coatings 15
(2025) 1268 doi: 10.3390/coatings15111268 I.P. 2.8 CiteScore 5.4
Amaro, F.D., Antonietti, R., Baracchini, E. et al., “Bayesian network 3D event reconstruction in the Cygno
optical TPC for dark matter direct detection”, Eur. Phys. J. C 85 (2025) 1261 doi: 10.1140/epjc/s10052-025-
14965-6 I.P. 4.8 CiteScore 4.30
C. Mazzotta, M. Frullini, M. Cappelli, F. Cordella, F. Panza “Simulating Fission Fragments for Advanced Energy
Applications” 2025 JINST 20 C06038 ISSN: 1748-0221 DOI 10.1088/1748-0221/20/06/C06038 also
presented at 7th International Conference on Frontier in Diagnostic Technologies (ICFDT7), INFN Frascati
National Laboratories, Rome, Italy Oct 21 -23 2024
2025 - Proceedings
S. De Santis, M. A. Caponero, D. Liberatore, I. Roselli, A. Varis, G. de Felice, “An Integrated Technology for
Seismic Retrofitting and Monitoring Masonry Structures Using Stainless Steel Bands and Fibre Bragg”,
Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures: EVACES 2025, Volume 3173, International
Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures. 2-4 July, Porto, Portugal
L. Maggioni, D. Paloschi, V. Orsetti, A. Cigada, M. Caponero, P. Saccomandi, "Characterization of Hysteretic
Mechanical Behavior of Fiber Bragg Gratings-Based Curvature Sensors for Biomechanical Applications,"
2025 IEEE Medical Measurements & Applications (MeMeA), Chania, Greece, 2025, pp. 1-6, doi:
10.1109/MeMeA65319.2025.11067973
S. De Santis, M. Giovanni, M. A. Caponero, S. Fares, F. C. Stan, C. Mazzotta, D. Dell’Erba, V. Giannetto, “Direct
Tensile Tests on a CRM-FBG Integrated System for the Reinforcement and the Structural Health Monitoring
of Masonry Structures”, (G. Milani, B. Ghiassi, eds) Lecture Notes in Civil Engineering, 614 (2025), 18th
International Brick and Block Masonry Conference - IB2MaC 2024, 21 – 24 July 2024, Birmingham, UK. pp
611–621, 21 January 2025; Lecture Notes in Civil Engineering (LNCE, volume 614) doi.org/10.1007/978-3-
031-73310-9_43

2026 - Pubblicazioni
“An integrated system for structural strengthening and monitoring using CRM composites and FBG sensors”
S. De Santis, M.A. Caponero, S. Fares, C. Mazzotta, G. Moretti. Journal of Building Engineering 117 (2026)
ISSN 2352-7102 114928 DOI 10.1016/j.jobe.2025.114928
Elenco dei brevetti: 
n. 102022000007103 “Procedimento per la Realizzazione di una Catena di Sensori in Fibra Ottica e Catena
di Sensori in Fibra Ottica” Caponero Michele Arturo, Polimadei Andrea, Italia 11-04-2022 ENEA
Geolocalizzazione: 
Back to top