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Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Dispositivo di riduzione dei raggi di ritorno da un carico soggetto a radiazione a microonde da parte di una sorgente (pre-carico). Rif. CNR 1629 Titolare(i): CNR Istituto: IFP Inventore di riferimento: Sante Giovanni Cirant Territori di vigenza: IT Data di priorità: 30/08/2004 Abstract Nella pratica dello sviluppo e dell’uso di sorgenti di microonde di potenza, è comune l’utilizzo di una cavità (“carico”) atta ad assorbire la potenza generata dalla sorgente ed eventualmente fornirne una misura (“carico bolometrico”). Le microonde, in forma di fascio concentrato, vengono iniettate nel carico attraverso apposita apertura; un’elevata riflessione, oltre ad essere dannosa per la sorgente, nel caso di carico bolometrico non consente una misura accurata. ll trovato è costituito da un corpo metallico con cavità passante e geometria interna opportuna (a tronchi di cono contrapposti), tale da non ostacolare l’ingresso di un fascio di microonde in un carico ma opporsi alla riflessione della radiazione verso la sorgente; ciò è possibile poiché all’interno del carico la radiazione a microonde perde la sua caratteristica di fascio e viene riflessa in modo non organizzato e con grande dispersione angolare alla bocca del carico. Background Nello sviluppo di carichi assorbenti per microonde, a causa della geometria del sistema, una certa frazione della radiazione incidente può sfuggire dall’ingresso del carico: a seconda delle caratteristiche del carico, fino al 10% della potenza può essere riflessa ad angoli fino a 40° rispetto all’asse di simmetria. L’operazione sicura delle sorgenti ad alta potenza richiede una riflessione globale del carico inferiore all’1%; a questo scopo viene aggiunto di fronte al carico un opportuno “pre-carico”. Tecnologia La superficie interna del pre-carico è costituita da una geometria a retro-riflettore, capace di riflettere indietro nel carico tutti i raggi che incidono a grande angolo, senza interferire con il fascio incidente. Il pre- carico può essere ottenuto per lavorazione meccanica da un singolo blocco di metallo e tornitura interna oppure assemblando singole sezioni individualmente lavorate: nel primo caso il trovato è compatibile con un utilizzo sottovuoto e può anche essere utilizzato per il pompaggio del sistema. Vantaggi e Applicazioni Un carico può riflettere fino al 10% della potenza iniettata; il dispositivo oggetto del presente brevetto consente di abbattere la riflessione fino a meno dell’ 1% e migliora il funzionamento di un carico per l’assorbimento e la misura di fasci di microonde di potenza. E’ utile in tutti i campi che richiedano l’uso e/o lo sviluppo di sorgenti di microonde di potenza, con frequenza di 100÷200 GHz e potenza di 1÷2 megawatt. Stadio di sviluppo Sono state sviluppate e applicate diverse versioni per l’uso sottovuoto o in aria su carichi per laboratori Europei che lavorano allo sviluppo di sorgenti a microonde ad alta potenza o sul riscaldamento a microonde di plasmi per applicazione alla ricerca sulla Fusione Nucleare. 16 16 16