Río Bocio, Carlos del
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Río Bocio
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Carlos del
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Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
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Publication Open Access Línea de transmisión cuasi-óptica con modos gaussianos de orden superior para sistemas basados en gyrotrones tecnológicos para aplicaciones cerámicas(1997) Río Bocio, Carlos del; Gonzalo García, Ramón; Möbius, Arnold; Sorolla Ayza, Mario; Thumm, Manfred; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaIn this paper, a description of a new compact microwave oven system based on a tecnological gyrotron for material processing applications is presented. The whole system has been designed by the Institute of Applied Physics in Nizhny Novgorod (Russia) and nowadays is installed in the Forschungszentrum (Karlsruhe, Germany). It consists ot a technological gyrotron working at 30 GHz giving 10 Kw CW in the TE02 circular waveguide mode, a quasi-optical transmission line (optimized in this work) and the final very oversized cavity or applicator. The original transmission line had a transmission efficiency of about 70%, by using a Vlasov launcher to generate a fundamental gaussian beam from the TE02 mode. The power was driven through a total of three mirrors. The improved design presented here increases the transmission efficiency up to 91%, by using a higher order gaussian beam mode, azimuthaly polarized and conical profile, by using only two ellipsoidal mirrors.Publication Open Access Diseño de guías de onda cuasi-ópticas para modos gaussianos de orden superior(1996) Río Bocio, Carlos del; Sorolla Ayza, Mario; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaEn este trabajo se presenta un nuevo método de diseño de guías de onda cuasi-ópticas para modos gaussianos, a frecuencias milimétricas. En concreto, se centrará en la generación de modos gaussianos de orden superior, como posibles candidatos a ser portadores de la energía a través de la línea de transmisión cuasi-óptica. Para lograrlo, se presenta un perfil de antena óptimo para la excitación de modos gaussianos de orden superior, a partir de modos de guía de onda convencional. Este perfil, además de conseguir estructuras gaussianas de alta pureza, adapta óptimamente las estructuras de guías de onda con el espacio libre. La idea de diseño es absolutamente general, por lo que puede ser aplicable a guías de onda rectangulares, ya sean corrugadas o no. El abanico de aplicaciones de este tipo de antenas es muy grande, ya que se pueden utilizar como alimentadoras de líneas de transmisión cuasi-ópticas, como alimentadores de antenas parabólicas para la emisión y/o recepción de señales via satélite, etc. En cuanto al diseño de reflectores, se comprueba la existencia, bajo ciertas condiciones (paraxialidad), de una compatibilidad total de los diseños de guías de onda cuasi-ópticas para modos de orden superior con los diseños clásicos para el modo gaussiano fundamental. Se estudian las estructuras de los modos gaussianos de orden superior, definiendo unos nuevos límites de paraxialidad para estos modos superiores. Finalemente, a modo de validación, se ha podido diseñar, construir y medir, la primera línea cuasi-óptica que utiliza un modo gaussiano de orden superior para transportar la potencia entre un generador de microondas y un aplicador o cavidad final. Se ha obtenido una buena concordancia entre los resultados de la simulación y los medidos experimentalmente.Publication Open Access Consideraciones de paraxialidad en modos gaussianos de orden superior(1996) Ruiz de la Cuesta, María Teresa; Río Bocio, Carlos del; Gonzalo García, Ramón; Sorolla Ayza, Mario; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaUsually, the gaussian beam modes are assumed to be solutions of the wave equation in the free space. Nevertheless, these modes are obtained supposing some paraxial restrictions. Therefore, we will have to check if our working conditions are obeying or not these paraxial restrictions to consider these beam modes as really solutions in free space. In other hand, applications of processing materials, surface coating, etc can use these beam modes to simplify considerably the transmision line between the generator and the final cavity. In this paper, an original study of paraxial considerations for the higher order gaussian modes is presented.Publication Open Access Antenas de bocina optimizadas para acoplar modos gaussianos de orden superior(1995) Río Bocio, Carlos del; Gonzalo García, Ramón; Sorolla Ayza, Mario; Thumm, Manfred; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaThe concept of higher order free space modes, gaussian-like beam modes can be applied to efficiently transport the power generated by a gyrotron for technological applications. Waveguide modes can be coupled properly to higher order gaussian modes. These modes can be guided by an optimized higher order beam waveguide to the final experiment. A family of optimized non linear horn antennas is investigated in order to maximize the coupling between the guided output modes of a technological gyrotron and the free space modes. The numerical computations show very favourable coupling to higher order gaussian modes, with a conversion effiencies of about 99.8%.