Tesi di dottorato

Il plasma rappresenta una tecnologia del tutto innovativa per la realizzazione di antenne, tradizionalmente basata sull'uso di conduttori metallici. Un plasma è caratterizzato da una conducibilità finita data dagli elettroni liberi in esso presenti e ottenuti dalla ionizzazione di un gas a bassa pressione: tale ionizzazione può essere innescata mediante l'applicazione di un campo elettromagnetico sufficientemente

intenso (segnale di pompa). La possibilità di variare elettromagneticamente le proprietà del plasma conferisce a un'antenna di questo tipo delle caratteristiche che la rendono particolarmente idonea a un numero diverso di applicazioni (applicazioni stealth, schiere, schermi selettivi).  Le condizioni di lavoro della scarica gassosa in termini di segnale di pompa e tubo di scarica devono essere ottimizzate ai fini della realizzazione pratica di un'antenna al plasma in maniera tale da ottenere le proprietà richieste in termini di efficienza, lunghezza efficace, guadagno e così via. A tale scopo un modello numerico autoconsistente del meccanismo di interazione tra un campo elettromagnetico e un plasma è stato sviluppato: in un primo momento è stata descritta una geometria unidimensionale che ha permesso da una parte la validazione dell'approccio adottato mediante il confronto con una soluzione analitica

del problema e dall'altra l'implementazione di tutti i fenomeni fisici di interesse, dopodichè lo sviluppo di una configurazione cilindrica ha fornito una descrizione più realistica tanto dell'evoluzione del plasma quanto degli aspetti più legati al funzionamento dell'antenna al variare dei parametri di ingresso forniti. Allo stesso tempo è stata condotta un'attività di tipo sperimentale per la messa a punto di banchi di misura e procedure che permettessero una completa caratterizzazione delle reti del segnale di pompa e del segnale utile; inoltre lo sviluppo di una tecnica di diagnostica dello stato del plasma ha permesso di valutarne l'evoluzione al variare del segnale di pompa.