La principale attività di ricerca del gruppo di "imaging a raggi X" riguarda lo sviluppo di sistemi di acquisizione innovativi per la radiografia digitale e la tomografia computerizzata (TC) 3D con raggi X, per applicazioni diagnostiche e test non distruttivi nei settori medico, industriale e del patrimonio culturale.
Poiché il tipo di oggetti da analizzare è molto variabile in termini di composizione e dimensioni, il gruppo ha sviluppato vari sistemi per coprire il maggior numero di casi di studio. In particolare, sono disponibili tre tipi di apparecchiature tomografiche: un sistema micro-tomografico, uno scanner per oggetti di medie dimensioni (fino a circa 50 cm) e un terzo sistema per oggetti di grandi dimensioni. Il gruppo di ricerca ha esperienza non solo nello sviluppo e nella configurazione dei componenti hardware dei sistemi summenzionati, ma anche nella stesura di programmi software dedicati all'acquisizione e alla ricostruzione di dati tomografici.
Per quanto riguarda la ricerca nel campo dei beni culturali, negli ultimi anni sono state attivate collaborazioni con importanti musei e istituti di restauro, sia in Italia che all'estero. Grazie a queste collaborazioni, i sistemi tomografici sviluppati sono stati utilizzati per l'indagine (sia in loco che in laboratorio) di reperti archeologici e opere d'arte di dimensioni e composizione diverse. Sono state eseguite con successo sia micro-tomografie ad alta risoluzione di piccoli oggetti (dimensioni del voxel di pochi micron) sia analisi tomografiche di oggetti di grandi dimensioni (oltre 2 m). Vale la pena citare, ad esempio, la TC in loco di un grande globo antico (220 cm di diametro) creato nel 1567 da Egnazio Danti e situato a Palazzo Vecchio a Firenze, la TC della "Madonna del Cardellino" di Raffaello, l’analisi tomografica di due grandi statue lignee provenienti dal Giappone presso il Centro di Conservazione e Restauro “La Venaria Reale” vicino a Torino e, più recentemente, la TC di un globo celeste costruito da Vincenzo Coronelli e ora conservato presso la Biblioteca Nazionale Marciana di Venezia.