INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Evolución de la población de galaxias fuertemente obscurecidas con altos corrimientos al rojo, en campos sin sesgos, con SPIRE y AzTEC.
Get PDFSubmillimeter galaxies (SMGs) have been understood as a population of heavily dust-enshrouded galaxies at high redshifts (z>1), with extreme star formation rates (SFR>500 Mꙩ/year). Recent studies suggest the existence of a growing population of SMGs with z>4, however a robust method is required for the identification of the whole population in order to quantify its contribution to the star formation rate density (SFRD).
In this work we identified ∼270 AzTEC (1.1mm) sources selected in 3 extragalactic fields: GOODS-South, GOODS-North and COSMOS (total area ∼0.86 deg² ). To achieve this, we searched for SPIRE counterparts at 250, 350 and 500 μm and using individual AzTEC/SPIRE photometry, we calculated sub-millimeter (submm) photometric redshifts and IR luminosities. On the other hand, CANDELS sources (1.6μm) were associated to AzTEC sources given their radio/IRAC counterparts found in the literature. Having the best identification for each AzTEC source and considering the undetected sources given the instrumental sensibility limits, we build the AzTEC corrected SFRD. This distribution has its peak at z ∼2 and shows a long broad high-z tail dominated by the LIRG population (L ≳10¹¹ Lꙩ), with 85% of the contribution, and the remaining 15% is given by the sub-sample of AzTEC sources characterized by having a lack of SPIRE counterparts at any band (SPIRE drop-outs) which were identified as ULIRGs (L ≳ 10¹² Lꙩ). The shape of
the AzTEC corrected SFRD is in good agreement with other SFRD derived with IR observations or theorethical models. Also, an spectroscopic follow-up was conducted with the Redshift Search Receiver instrument at the Large Millimeter Telescope in a 32-m diameter configuration. Spectra were obtain from 3 SMGs that were selected as SPIRE drop-outs which have sub-mm photometric redshifts larger than 3. None of the spectra show robust CO lines, and therefore upperlimits were calculated for the CO luminosities of each source and these values are consistent within the L-L correlation of star-forming galaxiesLas galaxias sub-milimétricas (sub-mm) han sido entendidas como una población de galaxias fuertemente oscurecidas por polvo a altos corrimientos al rojo (z>1), que tienen tasas de formación estelar extremas (SFR>500Mꙩ/año). Estudios recientes sugieren la existencia de una población creciente de galaxias sub-mm con z>4, sin embargo se requiere de un método robusto de identificación para la población completa y asi poder cuantificar su contribución a la historia de formación estelar (o SFRD por sus si glas en inglés star formation rate density).
En este trabajo se identificarón las galaxias seleccionadas a 1.1mm con AzTEC en 3 campos extragalácticos: GOODS-South, GOODS-North y COSMOS (∼270 fuentes en 0.86 deg²). Para lograr esto se buscarón contrapartes SPIRE a 250, 350 y 500 μm. Con la fotometría AzTEC/SPIRE individual se calcularón corrimientos al rojo fotométricos sub-mm y luminosidades IR. Por otro lado, se asociarón a las fuentes AzTEC candidatas a contrapartes CANDELS observadas a 1.6μm, dadas las contrapartes radio/IRAC encontradas en la literatura. Con la identificación más robusta para cada fuente AzTEC y considerando las fuentes que no pudierón ser detectadas debido a los límites de sensibilidad de los instrumentos, se construyó la SFRD corregida AzTEC. Esta distribución muestra un pico a z ∼2 y presenta una cola ancha hacia altos z dominada por la población de galaxias luminosas en el IR (L ≳10¹¹ Lꙩ) contribuyendo en un 85%. El 15% restante está dado por la sub-muestra de fuentes AzTEC caracterizadas por tener ausencia de contrapartes SPIRE e identificadas como galaxias ultra-luminosas en el IR (L ≳10¹² Lꙩ). La forma de la SFRD corregida AzTEC concuerda con la forma de otras distribuciones obtenidas a traves de observaciones en IR y de los modelos teóricos. Tambien se hizo un seguimiento espectroscópico con el instrumento RSR (por sus siglas en inglés Redshift Search Receiver montado en el Gran Telescopio Milimétrico en su configuración de 32-m, a 3 galaxias sub-mm con ausencia de contrapartes SPIRE las cuales presentaron corrimientos al rojo fotométricos sub-mm mayores a 3. Ningún espectro muestra líneas robustas de CO por lo que se calcularón los valores superiores de L y estos son consistentes con los de las galaxias con formación estelar dentro de la correlación L-L
Diseño de sistemas integrados de recolección de energía
No full textThe energy harvesting breakthroughs have reached a point where has become posible to develop microelectronic systems, able to be supplied by the energy obtained from natural or prevalent sourced in the human environment. However, the energy amount that can be obtained from this sources is limited, hence, the energy harvesting power administration systems must be planned, so their energy consumption is low, without affecting their conversion efficiency and their start-up time. The usage of subthreshold design techniques makes it possible for circuits that involve an integrated system to operate using polarization currents that is in the nanoamperes order, therefore, they keep their performance and high integration capability. Among the problems that arise by using these design techniques is getting large transistors to be able to handle subthreshold current capacities, carrying as a consequence the increase of parasite capacitance, undermining the speed of response and the power consumption. Besides requiring the system being able to obtain a high conversion efficiency and a resistance to hostile operation conditions for its practical implementation. For the energy harvesting integrated systems development, it’s necessary for these to be able to deliver a continuous and stable current at its output to help the energy
supply in modern microelectronic systems. At the same time, these blocks must be compatible with standard CMOS manufacturing processes, to guarantee their emigration capacity towards nanometric and sub-nanometric technologies. The presented system in this work it’s integrated by a rectifier circuit, a voltaje limiter, a current and voltage reference resistant to temperature variations, and a LDO voltage regulator. The system is capable of operate within a frequency range of 50Hz to 20KHz, a temperature range of 200°C, with a total power intake of 1.16μW and a 94.98% conversion efficiency. The simulations and layout were made using an ON Semiconductorᴿ 0.5μm standard CMOS technology, occupying a 756.2μm x 987.4μm area.Los avances alcanzados por el estudio de la recolección de energía han llegado al punto en el que es posible desarrollar de sistemas microelectrónicos que pueden ser alimentados por la energía extraída de fuentes naturales o prevalentes que se encuentran en el entorno humano. Sin embargo, la cantidad de energía que se puede obtener de estas fuentes es limitada, es por esto que los sistemas de administración de potencia para los recolectores de energía deben ser planeados para que su consumo sea bajo sin afectar de sobremanera su eficiencia de conversión y su tiempo de arranque. El empleo de técnicas de diseño en sub-umbral hace posible que los circuitos que componen a un sistema integrado operen utilizando corrientes de polarización que se encuentran en el orden de los nanoamperes, y a su vez, conservan su rendimiento y su alta capacidad de integración. Dentro de los problemas que surgen al usar estas técnicas de diseño se encuentra que se obtienen transistores de gran tamaño para poder manejar las capacidades de corriente en sub-umbral, trayendo a su vez como consecuencia que aumente las capacitancias parásitas resultando en un compromiso entre velocidad de respuesta y consumo de potencia. Además de que se requiere que el sistema sea capaz de obtener una alta eficiencia de conversión y una resistencia a condiciones de operación adversas para su aplicación práctica. Para el desarrollo de sistemas integrados de recolección de energía es necesario que estos sean capaces de entregar una corriente continua y estable a su salida para asistir al suministro de energía en los sistemas microelectrónicos modernos. A su vez, estos bloques deben ser compatibles con los procesos de fabricación CMOS estándares para garantizar su capacidad emigración hacia tecnologías nanoméricas y sub-nanométricas. El sistema presentado en este trabajo está compuesto por un circuito rectificador, un limitador de voltaje, una referencia de corriente y voltaje resistente a variaciones de temperatura y por último de un regulador de voltaje LDO. El sistema opera dentro de un rango de frecuencias de 50Hz a 20KHz, en un rango de temperatura de 200°C, con un consumo de potencia total 1.16μW y una eficiencia de conversión de 94.98%. Las simulaciones y el layout fueron realizados utilizando una tecnología de 0.5μm CMOS estándar de ON Semiconductorᴿ ocupando un área de 756.2μm x 987.4μm
Arreglo de antenas de microtira para aplicaciones satelitales
Get PDFThis thesis presents the design of a microstrip array for the 14 GHz band. This frequency, in the ku-band, is significally used for satellite comunications. The array consists of four antennas in a 2x2 configuration and uses DGS techniques to adjust some parameter values. The array was simulated on HFSS (ANSYS Electronics), with values calculated using MATLAB. The simulations were defined in a way that the structure approached a real one the most, by using 3D blocks and accurate material values. By having a DGS plane, S₁₁ shifts from -31.8302 dB to -37.9741 dB; VSWR attain a value of 0.2194 dB (in contrast to 0.4451 dB for the not degenerate ground plane); whereas the imput impedance goes from almost 50.986 Ω to 49.7038 Ω. The array was fabricated having measure results which the radiation frequency is in the order of 13.4 GHz without DGS and 13.8 GHz with DGS, the band width is improved with this modification and is verified more improvements of parameters values using DGS technique.En este trabajo se realiza un arreglo de antenas de microtira de tipo parche rectangular para operar a 14 GHz, una frecuencia de aplicaciones satelitales específicamente en la banda Ku. Este arreglo es de 2x2 e incluye una modificación en el plano de tierra utilizando la técnica DGS, mejorando y cambiando el comportamiento del arreglo en sus diferentes parámetros de funcionamiento. Para su simulación se utilizó el programa HFSS de ANSYS Electronics y los cálculos de las medidas en cada sección del arreglo en MATLAB. Las medidas utilizadas para estas simulaciones, así como los materiales y modelo implementados son buscando una proximidad a la realidad en comportamientos: utilización de bloques y materiales diseñados en el programa con características reales para su fabricación, además de ajustar las medidas con el menor número de decimales para realizar una fabricación más simple y precisa. Se obtiene un mejoramiento de los parámetros a nivel simulación donde los
parámetros S₁₁ van de ser -31.8302 dB a -37.9741 dB, una razón de onda estacionaria (VSWR) de 0.4451 dB a 0.2194 dB y una resistencia de entrada de 50.986 Ω a 49.7038 Ω, todo esto con la implementación de la técnica DGS. Se fabricó el arreglo teniendo el plano de tierra modificado con DGS y sin esta modificación, obteniendo resultados en las mediciones donde la frecuencia central del arreglo sin DGS se encuentra en el orden de 13.4 GHz, mientras que con DGS es del orden de 13.8 GHz, además se mejora el ancho de banda y se verifica el mejoramiento de las figuras de mérito utilizando la técnica DGS y trabajando en aplicaciones en la banda Ku
Complex action recognition from human motion tracking using wearable sensors
Get PDFHuman motion analysis is defined as any procedure involving any means for obtaining a quantitative or qualitative measure of it. Quantitative analysis involves the measurement of biomechanical variables, such as pressure distribution, temporal and spatial gait parameters, human posture, among others. Calculating biomechanical variables from wearable inertial sensors is possible by using computational techniques for information fusion. From the calculated variables, it is possible to determine the orientation of the limbs, and even recognize certain human actions. This research is about human motion analysis, namely about how human complex actions can be recognised in daily living environments by tracking motion captured by wearable inertial sensors. This is a challenging open problem that involves resources and expertise of various fields, such as digital signal processing or machine learning. The general objective of this research is to propose a method to estimate joint angles of opposite upper and lower limbs using wearable inertial sensors for recognizing complex actions in daily living environments. According to the objectives defined for the present research, the tracking of the opposite upper and lower limbs was carried out using joint angles, and in most of the trials performed according to the proposed first experiment, an error of estimation lower than 10 degrees was achieved. No evidence was found to determine that using estimation of straightforward orientation is better than using estimation of combined orientation to classify the set of complex actions selected in the present research and under the second experimental protocol. Finally, this research has improved the state of the art of the research on human motion analysis based on limited data captured exclusively using wearable sensors, provided that richer information can be extracted from adapted structures such as the kinematic models used in this research.El análisis del movimiento humano se define como el procedimiento de medición cuantitativa o cualitativa del movimiento humano a partir de cualquier medio. El análisis cuantitativo involucra la medición de variables biomecánicas, como la distribución de la presión, los parámetros espacio-temporales de la marcha humana, la postura del cuerpo humano, entre otras. El cálculo de variables biomecánicas a partir del uso de sensores inerciales vestibles es posible al usar técnicas computacionales para la fusión de información. A partir de las variables calculadas, es posible estimar la orientación de las extremidades del cuerpo humano e incluso reconocer determinadas acciones humanas. Esta investigación se enfoca en el análisis del movimiento humano, en particular sobre cómo se pueden reconocer acciones complejas realizadas en entornos diarios a partir del seguimiento de movimiento capturado por sensores inerciales vestibles. Este es un problema abierto que involucra conocimiento en varias áreas, como el procesamiento de señales digitales o el aprendizaje computacional. El objetivo general de esta investigación es proponer un método para estimar los ángulos de las articulaciones de extremidades superior e inferior opuestas, usando sensores inerciales vestibles, para el reconocimiento de acciones complejas realizadas en entornos cotidianos. De acuerdo a los objetivos definidos para la presente investigación, se realizó el seguimiento de las extremidades superior e inferior opuestas usando los ángulos de articulaciones, y en la mayoría de las pruebas realizadas de acuerdo al primer experimento propuesto, se alcanzó un error menor a 10 grados. No se encontró evidencia para determinar que usar la estimación directa es mejor que usar la estimación combinada para clasificar las acciones complejas seleccionadas en esta investigación conforme al segundo protocolo experimental propuesto. Por otro lado, esta investigación ha extendido el conocimiento y el estado de arte en la investigación del análisis del movimiento humano usando datos limitados capturados exclusivamente por sensores vestibles, al usar información a partir de estructuras adaptadas, como los son los modelos cinemáticos usados en esta investigación
Error concealment method for HEVC based on motion vector redundancy
Get PDFSeveral video compression standards have been produced with the aim of reducing transmission bit rates without decreasing the video quality. The High Effciency Video Coding (HEVC) standard, developed by the Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), is characterized by delivering improved coding efficiency relative to previous standards, such as H.264/AVC. HEVC provides improved compression ratios mainly for High Definition (HD) and Ultra High Definition (UHD) video, however, such gains are associated with high increases in computational complexity and therefore long processing times. Due to the characteristics of the HEVC design, it is shown that the temporal and spatial dependency of motion information is higher than in the H.264/AVC standard, producing a lack of robustness against the loss of information caused by transmission errors or data losses in storage. Based on the above, current error concealment methods might not be prepared to work with these new features. This work addresses the development of an Error Concealment (EC) method for improving the resilience of the HEVC standard, backing up a set of intra coded Coding Units (CUs), including its corresponding motion information and partitioning. CUs are selected by choosing quad-tree structures and PU shapes with lower partitioning depth, because losing larger structures represent a signi_cant degradation of the visual quality, and then transmitted as redundancy. Redundant information is embedded in a reversible way introducing no visible distortion within Discrete Cosine Transform (DCT) coefficients. A lost CU could be restored using the backup structure and motion information at the decoding stage or could be restored through a generic structure choosing between neighboring candidates through the use of the Outer Boundary Matching Algorithm (OBMA), in situations where the coding unit and its backup information gets lost. Simulations show that the proposed method can efficiently restore lost CUs using redundant motion information, improving error resilience up to 3 dB in Peak
Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and quality when compared to the related proposal in state of the art at the frame level, and up to 4 dB compared to the original HEVC standard without redundant embedded information
Resolución en imágenes de microscopia simuladas a través de medios turbios y reconstruidas mediante sensado comprimido
Get PDFIn recent years, the compressed sensing technique also know as compressive sampling (CS) technique has been developed. This is able to reconstruct a signal or an image that is sampled below the rate established by the Nyquist-Shannon Sampling Theorem. CS shows that it is possible to reconstruct a signal or an image with reasonable accuracy, solving an indeterminate linear system. On the other hand, when the light is transmitted through a biological system in an optical microscope and it has a scattering medium (turbid medium) it is not possible to image and observe the internal characteristics of the specimen. Recent studies in the field of compressed sensing have shown the ability to reconstruct an image when light passes through a turbid medium. In this work the application of compressed sensing for the recovering the information contained in an image which has been simulated as a microscopy image through dynamic turbid media.En los años recientes se ha desarrollado una técnica numérica conocida como sensado comprimido (CS, por sus siglas en inglés), la cual permite reconstruir una señal o una imagen con una tasa de muestreo menor a la establecida en el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon. CS, demuestra que es posible reconstruir una señal o una imagen con exactitud, resolviendo un sistema lineal indeterminado. Por otro lado, cuando la luz se transmite a través de un sistema biológico en un microscopio óptico y este se encuentra en un medio esparcidor (medio turbio) no es posible formar una imagen y observar las características internas. Estudios recientes en el campo de sensado comprimido han demostrado la posibilidad de reconstruir una imagen cuando la luz pasa a través de un medio turbio. En este trabajo se muestra la aplicación de sensado comprimido para la recuperación de información en imágenes de microscopia simuladas a través de medios turbios dinámicos
Corrección del frente de onda en un interferómetro de difracción por punto empleando un modulador espacial de luz
Get PDFEn el presente trabajo se describe la construcción, caracterización e implementación de un Interferómetro de Difracción por Punto (IDP). Se desarrolla la teoría general inherente al mismo y se enfatiza su viable implementación en interferometría óptica. Particularmente para la detección de defectos en superficies ópticas bajo prueba. El trabajo abarca desde la generación de placas semitransparentes con micro orificios, para poder generar un IDP, hasta su implementación y análisis cualitativo.
El trabajo se sustenta con el desarrollo de simulaciones computacionales basadas en la teoría general del IDP, considerando parámetros físicos reales de los experimentos que permiten predecir el comportamiento real del interferómetro en el laboratorio. Estas simulaciones se adecúan a diferentes técnicas de análisis interferométrico, específicamente, técnicas de desplazamiento de fase con las cuales se recupera un frente de onda.
El objetivo fundamental del trabajo es implementar el IDP para el análisis de superficies con defectos y compensarlos implementando un modulador espacial de luz corrigiendo el frente de onda proveniente de dicha superficie. Con el fin de realizar esta corrección, primeramente es necesario conocer los defectos en el frente de onda. Para ello, se emplean algoritmos de corrimiento de fase que permiten la caracterización cualitativa y cuantitativa de los defectos. Una vez conocidos, se generan mascarillas de fase que poseen la compensación de los defectos en el frente de onda. Implementando estas funciones en el modulador espacial de luz (desplegándolas como una imagen en escala de grises) el frente de onda aberrado es modificado en su fase por dichas funciones compensando los defectos y, en consecuencia, se obtiene un frente de onda corregido
Estudio y desarrollo de celdas solares basadas en estructuras de silicio cristalino / silicio amorfo dopado.
Get PDFIn this work, a process of manufacturing of HIT solar cells were developed, known as heterojunction cells between crystalline silicon N type substrate with a P-doped amorphous silicon as emitter and a thin Passivation layer of intrinsic amorphous silicon. They also have a n-doped amorphous silicon layer as back surface field.
The junction between crystalline silicon and doped amorphous silicon presents recombination centers, which impact in the decrease of the short circuit current (Isc) and open circuit voltage (Voc). To improve this junction, a thin layer of intrinsic amorphous silicon was deposited (i a-Si:H) with a thickness of 8 ± 2nm. This structure gets an Isc of 43 ± 2mA and a Voc of 0.44 ± 0.02 V. Increasing the thickness of this intrinsic film increases the Voc but decreases the Isc. Other methods have been analyzed and studied to improve this Voc without diminishing Isc.
The crystalline silicon substrate texturing improves the absorption of solar energy, which increases the Isc, but creates additional crystalline defects in the surface of the pyramids, then a wet passivation method was used, which consists on oxidation and etching cycles until eliminating these defects in the surface of the pyramids, keeping the Isc in 43 ± 2mA and improving the Voc at 0.5V. Finally, for a Voc improvement, without reducing the Isc, the substrate was texturized leaving the aluminum contacts area without texturing, obtaining a Voc of 0.54 V and the Isc at 43 ± 2mA.
To protect the amorphous films from environment, for collecting the generated hole-electron pairs, to improve the filling factor (F.F) and as anti-reflecting film, a transparent conductive oxide (TCO) film was deposited (Indium Tin Oxide, ITO) on both sides and finally aluminum contacts were evaporated.
The results obtained in this work, compared with previous works made at INAOE, in the manufacture of heterojunction cells was possible to increase the efficiency from 5.8% to 10.5%. In addition, a superior short circuit current of 45mA was obtained even more than the records reported by PANASONIC and KANEKA.En este trabajo se desarrolló un proceso de fabricación de celdas solares de heterounión con película intrínseca (HIT). Dichas celdas están constituidas de un sustrato de silicio cristalino tipo n, una película de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) dopado tipo p, que funciona como emisor y entre ellas una capa delgada de a-Si:H intrínseco que funciona como capa pasivante de defectos. Adicionalmente para recolectar los pares electrón hueco foto-generados y como película anti reflejante, sobre la película de a-Si:H dopado se deposita una película de óxido transparente conductor (óxido de estaño dopado con indio, ITO). Finalmente, los contactos metálicos superior e inferior de la celda son de aluminio.
La unión entre el silicio cristalino y el silicio amorfo dopado presentan centros de recombinación, los cuales se ven reflejados en la disminución de la corriente de corto circuito (Isc) y, principalmente, el voltaje de circuito abierto (Voc). En esta tesis con el fin de mejorar esta unión, se depositó una capa intermedia de silicio amorfo intrínseco con espesor de 8±2nm. Esta estructura entregó una Isc de 43±2mA y un Voc de 0.44±0.02V. Notamos que, al aumentar el espesor de esta película intrínseca, aumenta el Voc, pero disminuye la Isc. Por lo que se analizó y estudiaron otros métodos para lograr aumentar este Voc sin disminuir la Isc.
El texturizado del sustrato de silicio cristalino favorece la absorción de energía solar lo cual incrementa la corriente Isc, pero puede provocar defectos de nano rugosidad en la superficie de las pirámides aumentando la recombinación de portadores en la unión de silicio cristalino con la película de a-Si:H intrínseco. Por lo que se usó un método húmedo de pasivación que consistió en ciclos de oxidación de la superficie con ácido nítrico (HNO₃) y luego grabado de ese oxido con ácido fluorhídrico (HF) hasta lograr eliminar estos defectos en la
superficie de las pirámides, logrando mantener la Isc en 43±2mA y mejorando el Voc a 0.5V. Finalmente para obtener una última mejora en el Voc sin perjudicar la Isc, se texturizó el sustrato dejando el área donde se depositan los contactos de aluminio sin texturizar, logrando obtener un Voc de 0.54V y la Isc en43±2mA.
Con respecto a los resultados obtenidos en este trabajo se lograron eficiencias de 10.5% en celdas de 1 cm², bajo radiación AM 1.5. Adicional a esto se obtuvo una densidad de corriente de corto circuito (Jsc) de hasta 45mA/cm2, la cual es comparable a la Jsc de celdas so
Dynamical stabilities in isolated and perturbed barred models.
Get PDFThis doctoral dissertation comprises the study of structures and dynamical stabilities in disc galaxies using N-body simulations. Particularly in the evolution and growth of spirals and bar structures. From the theoretical point of view; it has been shown that the spirals are explained as density waves traveling through the disc, and the bar structure is the result of angular momentum exchange within the disc and between the disc, bulge, and halo. As well
as, it depends on the properties of the model - the mass ratio between disc and halo, the halo concentration and velocity dispersions. The spiral arms can be long-lived quasistationary density waves with a constant pattern speed, or they can be evanescent waves that grow from short leading spirals waves to large trailing spirals waves, or they are a superposition of waves as a result of global modes. Bars are triaxial stellar systems with higher pattern speed than that the spirals, and also they can be thought as a density wave. N-body simulations have shown that the spiral arms appear as assembling particles that grow as a transient spiral wave and fade out like high winding while the bar structure emerge as gathering particles in the bar potential, which are losing angular momentum near the corotation. However, it is still unclear how the dynamical stabilities change and evolve as the structures (spirals, and bar) grow. In order to address these concerns, during this thesis, we have developed N-body simulations to understand the nature of spiral and bar structures and how they are affected by a flyby of a perturbation. These are briefly described below. The first part of this thesis was published in my first paper (Valencia-Enríquez et al., 2017), which is presented in the third chapter. There we use a set of 3D N-body simulations for unbarred and barred models. Then we analyzed the growth of spirals and/or bar structures using 1D and 2D Fourier Transforms FT methods. We show that spectrograms and diagrams of the amplitude of Fourier coefficients as a function of time, radius and pitch angle show that the general morphology of our modeled galaxies is due to the superposition of structures which have different values of pitch angle and number of arms.La presente tesis doctoral se centra en el estudio de estructuras (espiral y barra) y estabilidad dinámica en galaxias de disco usando simulaciones de N-cuerpos. Desde el punto de vista teórico; se ha mostrado que las espirales se explican como ondas de densidad que viajan a través del disco, y la estructura tipo barra es el resultado del intercambio de momento angular dentro del disco y entre disco, bulbo y halo. También, esto depende de las propiedades internas del modelo; principalmente en el cociente entre masas del halo y disco, concentración del halo y de la dispersión de velocidad de las componentes de la galaxia. Los brazos espirales pueden ser ondas de densidad casi estacionarias de larga vida con velocidad angular constante, o pueden ser ondas evanescentes que inician como ondas espirales tipo “adelantada” (leading) y terminan como ondas espirales tipo “atrasada” (trailing), o también se consideran como superposición de ondas la cual es el resultado de modos globales en el disco. Así mismo, las barras son sistemas estelares tri-axiales que pueden considerarse como una onda de densidad con una mayor velocidad patrón que las ondas espirales. Por otro lado, simulaciones de N-cuerpos han demostrado que los brazos espirales aparecen ensamblando partículas, que crecen como ondas de densidad espiral transitorias y se desvanecen con un alto grado de enrollamiento, mientras que la estructura de barra emerge acumulando partículas en el potencial, las cuales están perdiendo momento
angular cerca de la corotación. Sin embargo, aún no está claro cómo los límites de estabilidad dinámica cambian y evolucionan a medida que las estructuras (espiral o barra) crecen. Con el fin de abordar este tema, para esta tesis, hemos desarrollado simulaciones de N-cuerpos para comprender la naturaleza de las estructuras en espiral y barra, y cómo ellas se ven afectadas por el paso de una perturbación. Estos se describen brevemente a continuación. La primera parte de esta tesis también es parte de mi primer artículo (Valencia- Enríquez et al., 2017), el cual se presenta en el tercer capítulo. Ahí usamos un conjunto de simulaciones en 3D de N-cuerpos sin y con barra; para luego analizar el crecimiento de estructuras usando métodos de Transformada de Fourier FT en 1D y 2D
Desarrollo de modelos del memristor para aplicaciones en circuitos electrónicos
No full textIn this dissertation, analytical models for the memristor have been developed. The resulting models can be coded in the hardware description language VERILOG-A to be incorporated into HSPICE input files (netlist), or encoded in the description language in MATLAB, in order to carry out the simulation of memristive circuits. We introduce three different models. The first one is a fully analytical model of the HP memristor that is recast in a family of harmonic time-dependent functions. The second model is also associated to the HP memristor and it consists in a constitutive branch relationship that relates the electric charge with the magnetic ux linkage. Special mention deserves the third model, because it comes from device that was actually fabricated at the facilities of the Department of Materials Science and Engineering, of the Federal University of ABC (UFABC), in Sao Paulo, Brazil. Measurements, characterization and the extracted model show excellent agreement. The main contribution of the research resides in the fact it has been demonstrated that analytical memristor models are suitable for the simulation of chaotic circuits.En la presente tesis, se han desarrollado modelos analíticos del memristor que se pueden usar para llevar a cabo la simulación de circuitos memristivos. Los modelos pueden ser codificados en el lenguaje de descripción de hardware VERILOG-A para ser incorporados en archivos de entrada (netlist) de HSPICE, o bien codificados en el lenguaje de descripción en MATLAB. Se presentan tres modelos con naturaleza diferente. Primeramente, un modelo completamente analítico para el memristor de HP para el que se obtiene una familia de expresiones de memristancia que contienen términos armónicos variantes en el tiempo. El segundo modelo, asociado también al memristor de HP, consiste en una función de rama que relaciona la carga eléctrica con el flujo magnético. Mención especial merece el tercer modelo, pues este proviene de un dispositivo fabricado en el Departamento de Ciencias e Ingeniera de Materiales, en los Laboratorios de la Universidad Federal do ABC (UFABC), en Sao Paulo, Brasil. Mediciones, caracterización y extracción del modelo muestran excelentes concordancias. La mayor contribución del trabajo reside en el hecho de que se ha demostrado que los modelos analíticos del memristor son factibles de utilizarse en la simulación de circuitos que exhiben caos