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Metodi di diagnostica ottica per la caratterizzazione delle superfici di isolatori

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Metodi di diagnostica ottica per la caratterizzazione delle superfici di isolatori

L’attività svolta durante il 2006 ha riguardato principalmente l’analisi di queste tecniche sia attraverso una ricerca bibliografica sia attraverso una verifica sperimentale (di carattere preliminare) in laboratorio.Dalle misure di riflettanza effettuate in laboratorio su superfici contaminate da diverse sostanze (sabbia, argilla, sale, caolino) è stato possibile verificare l’esistenza di differenti firme spettrali caratteristiche delle diverse sostanze. E’ stato altresì individuata la difficoltà ad interpretare in maniera univoca isegnali di riflettanza su campioni contaminati simultaneamente da più sostanze.

Il presente rapporto descrive attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del progetto Trasmissione e Distribuzione (Work Package 2.1 “ Svil ne“) relative allo studio di tecniche ottiche innovative in grado di isolatori delle linee elettriche di me tecnica LIF (Laser Induced Fluorescence), la tecnica tecniche basate su misure di riflettanza della luce solar Per quanto riguarda la tecnica LIF s applicabilità di questa tecnica mentre, p bibliografica è stata svolta anche una attività speri reale utilizzabilità di questi metodi diagnostici. L’atti a punto di apparati strumentali che consentissero di contaminate con sostanze note. Per valutare la sensibilità della tecnica di di vetro contaminate con solo caolino, con caolino e sale da cucina fino e con caolino e sale da cucina grosso. Per le prove è stato utilizzato un (intervallo spettrale 210÷700 nm) con ingresso a fibra ottica e una lam alogena con uscita in fibra ottica. Un esem in figura. Gli andamenti sono stati norm 0 20 40 60 80 100 120 140 200 250 % Misure di riflettanza spettr Come si può notare le curve spettrali hanno andam analisi risulta tuttavia difficile risalire forte dipendenza delle curve spettrali dalle caratteri

uppo di metodi innovativi di manutenzione sotto tensio

caratterizzare la presenza di depositi contaminanti sugli dia e alta tensione. L’indagine ha riguardato tre diverse metodologie: la LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) e le e. ono state svolte ricerche bibliografiche per valutare i limiti di er quanto concerne le altre due tecniche, oltre all’indagine mentale che ha fornito alcune indicazioni preliminari sulla vità sperimentale ha riguardato principalmente la messa effettuate misure su superfici opportunamente riflettanza sono state condotte alcune prove in laboratorio su lastre sistema di misura a contatto costituito da uno spettrofotometro pada spettrale a deuterio e tungsteno pio dello spettro acquisito nelle tre diverse condizioni è riportato alizzati rispetto allo spettro del caolino. spettri normalizzati rispetto al riiferimento (caolino) 300 350 400 450 500 550 600 lunghezza d’onda [nm] ref caolino sale f norm su caolino sale gr. Norm su caolino Spettri normalizzati rispetto al riferimento (caolino) ale effettuate su superfici diversamente contaminate enti diversi per le tre sostanze analizzate. Da questa a misure quantitative dei singoli contaminanti soprattutto a causa della stiche di stabilità della sorgente di illuminazione.

Le prove relative alla tecnica LIBS sono state effettuate utilizzando un apparato sperimentale basato sull’uso di una streak camera. Il campione (una lastrina da microscopio ricoperta con cloruro di sodio) viene irraggiato da una sorgente laser Nd:YAG impulsata (lunghezza d’onda 1064 nm, energia per impulso 25 mJ, durata dell’impulso 7 ns) focalizzata mediante una lente cilindrica di corta focale. La luce generata dal plasma che si crea localmente nella regione sottoposta a irraggiamento viene raccolta e inviata alla streak camera mediante una fibra ottica. Un esempio di immagine ottenuta con l’apparato sperimentale descritto è mostrata in figura. Essa rappresenta l’evoluzione temporale dello spettro di emissione del plasma: ciascuna riga dell’immagine corrisponde allo spettro in un dato istante (l’intensità luminosa dei punti sull’immagine è proporzionale all’intensità della riga spettrale corrispondente) mentre la sequenza delle righe ne fornisce l’evoluzione temporale. Evoluzione temporale dello spettro di emissione del plasma ottenuta mediante una streak camera Dall’analisi della figura si può notare che i primi spettri di emissione del plasma sono caratterizzati dalla presenza di un forte fondo continuo mentre col trascorrere del tempo questo fondo decresce e appaiono le righe di emissione atomica che, nel caso del campione in esame, sono comprese in un piccolo intervallo di lunghezze d’onda centrato attorno a 589 nm (emissione del sodio). E’ interessante notare che, contrariamente a quanto accade per le altre tecniche spettroscopiche (ad esempio la LIF), la luce emessa dal campione ha una lunghezza d’onda minore di quella della radiazione laser incidente. Questo significa che i fotoni emessi in seguito alla generazione del plasma hanno energia maggiore di quelli utilizzati per generare il plasma stesso. Il fenomeno si spiega col fatto che, nonostante il cristallo di NaCl sia trasparente alla radiazione laser utilizzata, a causa della inevitabile presenza di difetti nella struttura cristallina, compaiono nuovi livelli energetici intermedi che consentono l’assorbimento di fotoni a energia più bassa di quella delle bande di assorbimento della molecola. In questo modo gli elettroni delle molecole di NaCl vengono eccitati, per assorbimento sequenziale di fotoni a 1064 nm, fino a raggiungere l’energia di ionizzazione e dare in questo modo luogo ai fenomeni che provocano la generazione del plasma. Conseguenza pratica di questa iniziale

osservazione sperimentale è il vantaggio derivante dal fatto che è possibile utilizzare per l’eccitazione del campione una sorgente laser Nd:YAG operante alla lunghezza d’onda fondamentale anziché sorgenti più complesse con generazione nella regione UV o sorgenti Nd:YAG di maggior potenza dotate di dispositivi per la generazione di armoniche di ordine superiore (seconda, terza o quarta armonica).

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