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Sensori optoelettronici in fibra ottica basati su film polimerici ultrasottili per applicazioni al monitoraggio ambientale

L’oggetto della tesi è lo sviluppo di un sensore optoelettronico in fibra ottica a film nanometrico per il rilevamento di inquinanti in acqua. Per questo lavoro si è cominciato con l’analizzare i motivi che hanno portato alla scelta di sviluppare un sensore optoelettronico in fibra ottica. Innumerevoli infatti sono i vantaggi di questa classe di sensori come: l’immunità alle interferenze elettromagnetiche, la duplice funzione di sensore e canale per il trasporto dei dati, la resistenza ad ambienti ostili da un punto di vista elettrico e le ridottissime dimensioni. Il sensore proposto è realizzato deponendo un film nanometrico di polimero nanoporoso sulla terminazione di una fibra ottica caratterizzata da taglio ortogonale. Il sensore realizzato è stato studiato in termini di modello ottico ricavandone l’equazione della riflettività. Essendo quest’ultima dipendente da numerosi parametri, è stato affrontato uno studio parametrico approfondito, mettendone in evidenza le caratteristiche di linearità e sensibilità. Successivamente si è affrontato il problema della caratterizzazione dell’indice di rifrazione efficace della fibra e dell’indice di rifrazione e dello spessore del film polimerico. Una volta caratterizzato il sensore si è progettato ed implementato il setup sperimentale per rilevare la presenza di inquinante in acqua attraverso le prove di assorbimento. I risultati sperimentali dimostrano la capacità del sensore nel rilevare quantità di cloroformio e ammoniaca.

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7 interesse Ł legato ad alcune loro importanti caratteristiche, in particolare la capacit di effettuare misure a distanza (senza con tatto), la notevole versatilit nella misura di grandezze fisiche e chi miche non rilevabili con altre tecniche, la flessibilit in termini di dinam iche e sensibilit [1]. I principali campi applicativi di questa classe di sensori sono: • industria (controlli non distruttivi, metrologia, automazione industriale); • telecomunicazioni (ricezione segnali); • ingegneria civile (controlli) ; • ambiente (rilievo parametri fisico-chimici); • trasporti (sicurezza, comfort, monitoraggio strutturale); • sicurezza (rilievo intrusioni, protezione di aree). 1.1.2. Che cos Ł un sensore Le grandezze fisiche da rilevare nei processi industriali sono di varia natura; generalmente queste quantit sono difficili da tras mettere ed elaborare nella forma originaria. Per questo motivo l’obiettivo di un sensore Ł quello di convertire una grandezza fisica o biologica in ingresso, in un’altra di tipo elettrico piø facile da manipolare (tensione, corrente, resistenza, capacit ). In pratica un sensore Ł un dispositivo che acquisisce in ingresso un valore di una grandezza fisica nel dominio di interesse e fornisce in uscita una grandezza di natura diversa, legata alla prima da una precisa legge; la grandezza in uscita,

Laurea liv.I

Facoltà: Ingegneria

Autore: Alessandra Ricci Contatta »

Composta da 78 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 1082 click dal 21/12/2010.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.