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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE CIENCIAS DE FISICO MATEMÁTICAS
DOCTORADO EN FÍSICA APLICADA
Radio detección de rayos cósmicos en el Observatorio Pierre Auger
ALUMNO: M. C. HUMBERTO GONZÁLEZ SANTOS.
ASESOR: DR. ARTURO FERNÁNDEZ TELLEZ.
ASESOR EXT: Dr. HARMUT GEMMEKE, Karlsruhe Institute of Technology, Alemania.
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Objetivos Generales
• Desarrollo de nuevas técnicas de detección de rayos cósmicos con una energía al menos de 10^17 eV, en los sitios Sur y Norte del Observatorio Pierre Auger de Rayos Cósmicos.
• Se participará en el grupo de trabajo del proyecto AERA.
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Metas del Proyecto AERA(Auger Engineering Radio Array)
• Estudio detallado de la emisión de radio de una cascada de partículas, producida por rayos cósmicos de las más altas energías.
• Exploración de los límites de la técnica de radio-detección.
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CODALEMA(A Cosmic Ray Radio Detection Array)
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LOPES (A LOfar PrototypE Station)
Núcleos de Cascadas reconstruidos por KASCADE-GRANDE para LOPES , los triángulos son las posiciones de las antenas y los cuadrados negros son las posiciones del detector KASCADE-GRANDE
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Modelo Macroscópico de Emisión de Radio producidos por UHECR
O. Scholten, K. Werner, F. Rusydi, Astropart.Phys.29:94-103,2008
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Modelo Macroscópico de Emisión de Radio producidos por UHECR
Magnitud de la densidad corriente j en el pancake
El vector de potencial Magnético- Dipolo Estático- Dipolo Móvil
Campo eléctrico- Campo del Dipolo
Distribución Acimutal del patrón de radiación
Parametrización de la Cascada:•Perfil Longitudinal•Grosor del “pancake”•Distribución Lateral•Distribución de energía en la cascada
O. Scholten, K. Werner, F. Rusydi, Astropart.Phys.29:94-103,2008
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ACTIVIDADES EN EL PAO
• ESTANCIA DE 2 SEMANAS EN EL PAO
• SITIO BLS
• SITIO DE COIHUECO
• SITIO DE HEAT
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AERA EN EL OBSERVATORIO PIERRE AUGER (PAO)
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ACTIVIDADES
BLS
STATION
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ACTIVIDADESHEAT
STATION
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ACTIVIDADES
Telescopio de Fluorescencia en Coihueco
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Estado de AERA
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Estado de AERA
ANTENA DE PRUEBA TIPO SALLA
AMPLIFICADOR DE BAJO RUIDO (LNA)
BASES DE LA ANTENA SALLA
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Estado de AERA
BASE SUPERIOR DE ANTENA SALLA SIN EL LNA
BASE SUPERIOR DE ANTENA SALLA CON EL LNA
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Estado de AERA
MODULOS DE ADQUISICION Y COMUNICACIÓN
COMUNICACIÓN POR INTERNET
GPS
MODULO DE ALIMENTACION
DE BAJO VOLTAJE Y RELOJ DE 80
MHZ
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Estado de AERA
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Sistema Electrónico de AERA
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Estado de AERAPRIMERA VERSION DE LA ELECTRONICA DE AERA
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TEMA DE TESIS
– DESARROLLO DE UN AMBIENTE DE PRUEBA, MONITOREO Y CALIBRACION DE LA ELECTRONICA DEL PROYECTO AERA
– CARACTERISTICAS DE LA PARTE ANALOGICA (FILTRO, AMPLIFICADOR Y ADC)
– PARTE DIGITAL (COMUNICACIONES, FPGA, POWER SUPPLY)
– ANALISIS DE DATOS– RECONSTRUCCION DE CHUBASCOS USANDO LA
EMISON DE RADIO
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Amplificador y Filtro
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Ganancia y Fase
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Cross Talk“Es el traspaso no deseado de una señal eléctrica de una parte del sistema a otra.”
Está causado por las interferencias electromagnéticas entre dos zonas adyacentes del circuito
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RuidoSe designa con el nombre de ruido a toda señal
no deseada que se encuentra superpuesta a una señal útil
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Medición de Ganancia y Fase
PC
GeneradorDe
Funciones FiltroAmplificador
A
B S_B
S_A
Osciloscopio
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Medición de Cross Talk
PC
GeneradorDe
Funciones
FiltroAmplificador
A
B S_B
S_A
Osciloscopio
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MEDICION DEL RUIDO
PC
FiltroAmplificador
A
B S_B
S_A
Osciloscopio
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PRUEBAS PARTE DIGITAL
• PC
• Generador• De • Funcio
nes
• Filtro• Amplif
icador
• A
• B• S
_B
• S_A • Elect
rónica
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CONCLUSIONES• Se espera que el Dr. Gemmeke envíe los amplificadores ya
que están en etapa de producción para iniciar las pruebas.
• Se hizo una entrevista el día 26 de enero en el DAAD México para el apoyo solicitado por la estancia en Alemania.
• El modelo de la emisión mostrado es desde el punto de vista macroscópico.
• Se continuará trabajando de acuerdo con lo establecido con los asesores además de iniciar una estancia en Karlsruhe, Alemania.
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REFERENCIAS
1) A Macroscopic Description of Coherent Geo-Magnetic Radiation from Cosmic Ray Air Showers, O. Scholten, K. Werner, F. Rusydi, Astropart.Phys.29:94-103,2008
2) Malargue, CM, November 20093) J.V Jelley et al., Nature 205, 327-328 (1965).4) H. Falcke et al., Nature 435, 313-316 (2005).5) D. Ardouin et al., Nucl. Instr. Meth. A 555, 148-163 (2005).6) The Pierre Auger Collaboration, Nucl. Instr. Meth. A, 50-95 (2004).7) M. van den Berg, et. al., Procc. Of the International Cosmic ray Conference, Merida
(2007).8) H. Gemeke et. al., Intern. Journal of Mod. Physics A 21, 242-246 (2006).