Studio e sviluppo di una soluzione circuitale per la simulazione di un rivelatore THz basato su matrice di bolometri micromeccanici. Tesi di laurea triennale in ingegneria elettronica e informatica Daniele Marchese.

1. Università degli Studi di Trieste
Dipartimento di Ingegneria e Architettura
Laurea triennale in ingegneria
elettronica ed informatica
Studio e sviluppo di una soluzione
circuitale per la simulazione di un
rivelatore THz basato su matrice di
bolometri micromeccanici
L A U R E A N D O : R E L A T O R E : C O R R E L A T O R I :
D A N I E L E M A R C H E S E P R O F . S E R G I O C A R R A T O D O T T . G I U S E P P E C A U T E R O
D O T T . G A B R I E L E B R A J N I K
I N G . L E O N A R D O G R E G O R A T
Anno accademico 2021/2022

2. Onde THz
Cosa sono
◦ 30 – 300 µm
◦ Tra infrarossi e microonde
Perché sono importanti
◦ Materiali poco assorbenti Rivelazione oggetti nascosti
Applicazioni
◦ Sicurezza
◦ Controllo produzione
◦ Astronomia
◦ Ecc.

3. Sensori
Tante tecnologie
◦ Fotoniche
◦ Elettroniche
◦ Sfruttano assorbimento di calore
Obiettivi ATTRACT h-cube
◦ Soluzione commerciale
◦ Temperatura ambiente
◦ Matrice

4. Bolometri
Cosa sono
◦ Strutture oscillanti
Come funzionano
Onda THz
assorbono calore
cambiano frequenza di oscillazione
Problema
◦ Rilevare cambiamento di frequenza

5. Analogia
Segnale Frequenza
Onda THz
Segnale
Frequenza
Sensore
Onda THz
Ampiezza
Problema: quale segnale in ingresso?
Uscita

6. Simulazione
Perché
◦ Assenza di un prototipo
◦ Necessità di iniziare lo sviluppo
◦ Semplicità di analisi
Come
◦ Analogia elettro - meccanica
◦ Presenza onde THz modifica valori circuito

7. Impulso
Proprietà
◦ Contiene tutte le frequenza (spettro costante)
Vantaggi
◦ Velocità
Svantaggi
◦ Scarsa distinzione del picco di risonanza

8. Rumore bianco
Proprietà
◦ Contiene tutte le frequenza (PSD costante)
Vantaggi
◦ Velocità
◦ Assenza sincronizzazione
Svantaggi
◦ Scarsa distinzione del picco di risonanza

9. Sweep in frequenza
Proprietà
◦ Contiene tutte le frequenze in un range
Vantaggi
◦ Buona distinzione del picco di risonanza
Svantaggi
◦ Scarsa velocità nell’uso sulla matrice

10. Confronto delle misure
Segnale scelto: Sweep in frequenza

11. Sistema irradiato

12. Limitazione
Componenti non ideali
Valore di Q basso
Picco della risposta largo
Poca distinzione della variazione

13. Sviluppi futuri
◦Conferma tramite prototipo reale
◦Applicazione alla matrice
◦Sviluppo dell’elettronica

14. Grazie per l’attenzione