Consegue il Dottorato di Ricerca in Fisica, Scuola Normale Sup. di Pisa nel 1987. Dal 2005 è professore ordinario di Fisica della Materia presso il Politecnico di Torino. Ha iniziato la sua carriera scientifica occupandosi di fisica dei plasmi e della fusione termonucleare controllata.
Dopo aver lavorato diversi anni all'estero, presso il Massachusetts Institute of Technology negli USA ed il laboratorio JET (Joint European Torus) vicino a Oxford, nel Regno Unito, è rientrato in Italia nel 1994, inizialmente come professore associato presso il Politecnico di Torino.
La sua carriera scientifica ha subito una svolta nel 2007, quando è stato nominato Attaché Scientifico presso l'Ambasciata italiana in Egitto, posizione che ha ricoperto fino al 2015.
Rientrato al Politecnico di Torino nel luglio 2015, ha iniziato una nuova linea di ricerca sulle Tecnologie Applicate ai Beni Culturali. Tra i risultati principali conseguiti in questo settore, ha fatto parte del team che ha dimostrato, sulla base di misure di fluorescenza a raggi-X, l'origine meteoritica della lama di ferro della spada di Tutankhamon. Nel 2017 ha ricevuto l'incarico da parte del Ministero delle Antichità egiziano di condurre il terzo radar scan della Tomba di Tutankhamon, al fine di dirimere una controversia riguardo la presunta presenza di camere nascoste dietro le pareti della camera funeraria, da alcuni ipotizzate come la dimora della regina Nefertiti. Il terzo radar scan è inserito nell'ambito di un più ampio progetto, intitolato "La mappatura geofisica completa della Valle dei Re".