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RIVELATORE PASSIVO DI RADIAZIONE HERTZIANA A FLUORESCENZA DA IONIZZAZIONE SECONDARIA
by Francesco Errante
Funzioni scientifiche
a.
Il rivelatore passivo di radiazione hertziana
a fluorescenza da ionizzazione secondaria qui descritto consente di dimostrare
il potere ionizzante transitorio della radiazione hertziana.
b.
Il rivelatore passivo di radiazione hertziana
a fluorescenza da ionizzazione secondaria qui descritto consente di apprezzare
ad occhio nudo la distribuzione energetica della radiazione hertziana in un'antenna
radio in fase di trasmissione.
c.
Il rivelatore passivo di radiazione hertziana
a fluorescenza da ionizzazione secondaria qui descritto consente
di apprezzare ad occhio nudo l'intensità relativa e la distribuzione
energetica di una radiazione hertziana nella regione di spazio immediatamente
circostante un'antenna radio in fase di trasmissione.
d.
Il rivelatore passivo di radiazione hertziana
a fluorescenza da ionizzazione secondaria qui descritto consente
di vedere che é sempre la parte terminale di un radiatore, ovvero quella opposta al punto
di alimentazione, ad essere responsabile per la gran parte della
radiazione hertziana da esso emessa. La distribuzione energetica della radiazione all'atto della
fuoriuscita dal radiatore NON é sinusoidale. E' ragionevole ipotizzare che il corpo
del radiatore stesso funga da rampa per gran parte della sua lunghezza e che la radiazione avvenga
soltanto alla sua estremita', ove le cariche elettriche non
potendo piú avanzare ritornano in dietro
per scontrarsi con un nuovo fronte d'onda proveniente dal punto di alimentazione del radiatore stesso.
Non é possibile ammettere che lo scattering avvenga soltanto perche'
le cariche non possano piú proseguire nel loro percorso una volta raggiunta la fine del conduttore e ció
perché, altrimenti, non si avrebbe il fenomeno della risonanza.
Ne deriva che la risonanza puo' concepirsi come un regime para-stazionario o controllato.
Leggi anche: La Radiazione Hertziana: un'osservazione radioscopica, di Francesco Errante
e.
Il rivelatore passivo di radiazione hertziana
a fluorescenza da ionizzazione secondaria qui descritto consente di dimostrare come i segnali
radioelettrici impiegati nell'eccitazione per bombardamento diretto di tubi fluorescenti
convenzionali per illuminazione, permettano agli stessi un'efficienza e versatilità di molto superiore al metodo tradizionale di eccitazione per attraversamento galvanico
da corrente alternata a bassa frequenza.
Descrizione
La "Radiazione Hertziana" è uno dei modi meno in voga, ma piú antichi
per riferirsi alle emissioni nello spettro delle radio-onde.
La presente invenzione concerne un rivelatore passivo a fluorescenza da
ionizzazione secondaria, intrinsecamente non-invasivo, a bombardamento diretto,
per radiazioni hertziane, capace di convertire la radiazione hertziana in radiazione
luminosa dello spettro del visibile, consentendo l'apprezzamento visivo della
distribuzione energetica sul corpo di un'antenna radio e nello spazio in sua
prossimità durante la sua trasmissione di segnali radioelettrici nello spazio.
Il rivelatore passivo di radiazione hertziana qui presentato permette di essere
posto a contatto dell'antenna od nella sua immediata prossimità senza che lo stesso ne disturbi il suo comportamento. Esso produce un'emissione luminosa nello spettro
del visibile, dovuta a fluorescenza da ionizzazione secondaria provocata dalla
radiazione hertziana sui gas presenti all'interno del tubo rivelatore stesso.
La sua emissione luminosa cresce al crescere dell'intensità del flusso della
radiazione che lo investe.
Un rivelatore passivo di radiazione hertziana nel suo allestimento piú elementare
e piú economico, consiste di un tubo fluorescente(1) ai vapori di mercurio, del tipo per illuminazione ambientale da 100W,
della lunghezza di 2,4 metri ed un carrello su ruote(2), costruito con materiale
dielettrico che permette al tubo rivelatore(1) di essere mantenuto in posizione verticale
e di poter scorrere lungo il corpo dell'antenna radio(3) sotto esame, posta
orizzontalmente rispetto al suolo ed ad un livello tale da incontrare il
tubo rivelatore, pressappoco in coincidenza del centro dell'altezza di quest'ultimo.
In genere, è sufficiente una potenza di poco superiore ai 40 Watt RF, perché un
radiatore risonante per onde corte come un dipolo aperto a ½ onda, inneschi la
fluorescenza in tutto il tubo. Il tubo rivelatore una volta innescato permette,
riducendo progressivamente la potenza fornita al radiatore sotto esame o scostando
lo stesso dall'antenna, di apprezzare visivamente l'intensità del campo prodotto
dall'antenna in ogni suo punto e nello spazio in sua stretta prossimità.
Una volta innescato, il tubo rivelatore continuerà a mantenere la sua fluorescenza
fino al cessare od al diminuire drasticamente della radiazione hertziana.
Riducendo progressivamente la potenza di alimentazione dell'antenna eccitatrice(3),
si riduce corrispondentemente anche la lunghezza della regione di tubo rivelatore
illuminata e la sua emissione luminosa si estingue non appena la potenza di eccitazione
scende al di sotto di 0,1 Watt circa.
Con l'uso di piú tubi rivelatori, è possibile creare un diagramma luminoso dinamico,
bidimensionale o tridimensionale, dell'intensità del campo irradiato dall'antenna,
ma è consigliabile invece costruire il diagramma attraverso il montaggio di piú
fotogrammi dello stesso tubo su vari punti dell'antenna. Ciò è facilmente realizzabile
facendo scorrere il tubo, una volta innescato, su vari punti dell'antenna in esame
o dello spazio nell'immediata prossimità dell'antenna in esame.
Fino al raggiungimento della saturazione luminosa del tubo, ad uguale intensità della
radiazione luminosa da esso emessa, corrisponde uguale intensità della radiazione
hertziana che ne sostiene l'eccitazione a quel livello. E'possibile, pertanto,
stimare anche l'attenuazione della radiazione hertziana introdotta dallo spazio in
stretta prossimità dell'antenna.
E stato così inventato un rivelatore passivo di radiazione hertziana
a fluorescenza da ionizzazione secondaria che permette di compiere indagini
visive dirette sul comportamento delle antenne radio
e delle radiazioni da esse generate tramite lo sfruttamento del
potere ionizzante delle radio-onde, qui implicitamente dimostrato.
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Vista parziale del tubo innescato a bassa potenza
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Il rivelatore é totalmente radio-trasparente.
Una volta innescato, esso diviene leggermente meno radio-trasparente. Questo,
comunque, non ha effetti sul suo funzionamento, nè su quello del radiatore sotto esame.
Nel caso peggiore, per esempio, nel caso di uno stretto accoppiamento parallelo completo tra radiatore e tubo rivelato
apparirà un ROS di 1:1,6 a tubo completamente illuminato.
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Una versione più complessa
di questo rivelatore, per uso didattico, é disponibile qui.
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