Academic literature on the topic 'Risuonatori'

The experimental work that is reported in the thesis explores some properties and possible uses of silicon microring resonators as integrated sources of non-classical states of light, based on the enhancement of non-linear effect of four-wave mixing (FWM).
The experimental work that is reported in the thesis explores some properties and possible uses of silicon microring resonators as integrated sources of non-classical states of light, based on the enhancement of non-linear effect of four-wave mixing (FWM).

La ricerca di una soluzione per l’isolamento sismico delle strutture negli ultimi decenni ha richiamato l’attenzione di numerosi ricercatori, che grazie all’avanzamento delle metodologie di ricerca e alle nuove tecnologie dei materiali, hanno provato a sviluppare nuove tecniche e nuovi sistemi in grado di attenuare la propagazione delle onde dal suolo alle strutture. Questo lavoro si è concentrato sullo studio delle onde di superficie di Love, con particolare applicazione all’utilizzo di sistemi risonanti superficiali. Numerose ricerche sono già state condotte nell’ambito delle onde di superficie di Rayleigh, prestando attenzione ai vantaggi che potrebbe avere l’impiego di barriere di risuonatori per rifletterle e/o redirezionarle. Proseguendo sulla stessa linea, nel corso di questo studio, verranno inizialmente ripercorse le relazioni che portano alla definizione della legge di dispersione delle onde di Love; successivamente, si analizzeranno i risultati sperimentali ottenuti per la determinazione in forma analitica, della relazione di dispersione delle onde di Love nel caso di applicazione di risuonatori. Il Band Gap delle frequenze verrà inoltre cercato per tali onde superficiali. Obiettivo dello studio è quello di determinare l’efficacia dei sistemi risonanti superficiali nei confronti delle onde di Love.

Il presente progetto di tesi è stato dedicato alla progettazione di un sensore indossabile, passivo e wireless in grado di rilevare fluidi biologici a contatto con la pelle. Il sistema di sensing consiste in un filtro a microonde (nella banda di 2,45 GHz) progettato con la tecnologia delle linee accoppiate con terminazioni di circuito aperto in cui una delle terminazioni della sezione centrale è sostituita da uno stub aperto la cui risonanza stabilita proprio dal contenuto del canale micro-fluidico integrato nell stub.In questo modo il comportamento del filtro è strettamente legato al fluido contenuto nel canale e si avvicina a quello ideale solo alla frequenza di risonanza dello stub che include il canale micro-fluidico contenente il liquido in esame. Uno dei punti chiave del lavoro è l’aver definito un modello circuitale equivalente del componente a microonde che include il canale: questo modello è stato ricavato da simulazioni EM per garantire una progettazione accurata ed efficiente dell’intero sistema. Al fine di rendere il sistema indossabile e passivo è stata progettata un’antenna a banda stretta connessa alla porta d’ingresso del filtro, la quale è in grado di ricevere la potenza necessaria per il sensing dei diversi fluidi presenti nel canale.

L'idea alla base del lavoro di tesi si può riassumere nella realizzazione e verifica di un risuonatore, elemento base di una metabarriera sismica ottimizzata per la protezione di strutture esistenti o meno sul territorio. La sua funzione è quella di deviare le componenti delle onde sismiche di superficie di Rayleigh che andrebbero ad eccitare i primi modi naturali di vibrare della struttura, quelli che coinvolgono più massa. La barriera è formata da risuonatori, semplici oscillatori con precise caratteristiche di massa, rigidezza e smorzamento. Questi semplici sistemi dinamici sono in grado di interagire col terreno scambiando con esso una tensione verticale pressoché uniforme, utile a generare un fenomeno simile alla rifrazione: le onde di superficie cambiano direzione e natura, diventando onde di taglio che si allontanano dal piano di campagna. Studi recenti hanno permesso di indagare il comportamento dinamico di metabarriere formate da risuonatori a 1 grado di libertà (SDOF, Single Degree of Freedom), completando la parte teorica e numerica con simulazioni di laboratorio in scala. Ancor prima di intraprendere lo studio del progetto del risuonatore soggetto a moto impresso alla base, occorre indagare proprio il movimento del terreno in seguito alla propagazione di onde sismiche di superficie alla Rayleigh. Prima della realizzazione del risuonatore, si propone di seguire la soluzione di progetto fornita da precedenti studi senza dover procedere manualmente per tentativi. L'obiettivo è infatti quello di minimizzare la massa totale utilizzata facendo funzionare la metabarriera negli intervalli di frequenza desiderati, che nel nostro caso coinvolgono frequenze minori di quelle sismiche. Per la realizzazione del sistema si è deciso di utilizzare, essendo questo un primo prototipo, del materiale già in nostro possesso. In fase di verifica si è testato il risuonatore per accertarci che funzionasse così come avevamo previsto in fase di progetto.

I metamateriali localmente risonanti sono materiali e/o strutture ingegnerizzate capaci di controllare la propagazione delle onde elastiche a differenti scale: dalla scala molecolare, per il controllo delle vibrazioni termiche, alla scala metrica, per l’attenuazione delle vibrazioni meccaniche e sismiche. In un evento sismico, buona parte dell’energia elastica liberata si propaga in forma di onde di superficie che possono essere manipolate mediante l’uso di metamateriali. Tramite fenomeni di rifrazione indotta, le onde di superficie possono essere trasformate in onde di taglio che si allontanano dal piano campagna senza interessare i manufatti circostanti. Una “metabarriera” costituita da risonatori a massa singola o multimassa in grado di generare tali fenomeni di rifrazione, interagisce col moto del terreno per proteggere uno o più edifici da onde sismiche di superficie. La metabarriera `e esterna alla struttura da proteggere, ed inserita nel terreno, ed `e in grado di schermare le frequenze del sisma che andrebbero ad eccitare i modi di vibrare della struttura stessa. Il risuonatore da me costruito è costituito da un sistema di molle con la medesima frequenza, ed una serie di masse variabili. Variando la distribuzione di masse si ottimizzano gli intervalli in frequenza, band-gaps, per cui la metabarriera risulta efficace.