INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Tarjeta de carga útil del nanosatélite ULISES 1
Se describe el funcionamiento de la tarjeta de carga útil tanto en la parte física como en la parte lógica. También se describe la forma en como interactúa con la computadora principal y la forma en como se realiza la división de carga de trabajo entre la computadora primaria y la computadora secundaria en la carga útil
Synchronization of chaotic oscillators optimized by applying evolutionary algorithms
Nowadays, chaos generators of multi-scroll chaotic attractors have received considerable
attention to model, simulate, design and use them in engineering applications.
The interest is in both theoretical and practical issues, while a direct application is
in the eld of chaotic synchronization to implement private communication schemes,
where the condential information being transmitted is embedded into a chaotic
signal by direct modulation, masking, or another technique. At the receiver end, if
chaotic synchronization is perfectly achieved, one can extract the hidden information
from the transmitted signal. In this Thesis, two multi-scroll chaotic oscillators are
synchronized. The synchronization is performed by generalized Hamiltonian forms
and observer approach from nonlinear control theory
Caracterización y modelado de sensores capacitivos para aplicaciones médicas
La medición oportuna de la presión en el cuerpo humano, de manera directa, precisa y continua; es necesaria para detectar, evitar, y/o dar tratamiento adecuado, a una gran variedad de enfermedades relacionadas con variaciones significativas en este parámetro fisiológico. Entre las afecciones más comunes podemos mencionar: Glaucoma, hipertensión e hidrocefalia.
El glaucoma es un grupo de enfermedades oculares degenerativas con patogénesis compleja y multifactorial, que a la fecha, aun no se entiende completamente. Sin embargo, existe una relación constante y bien definida entre el aumento de la presión intraocular (PIO) y la progresión de la enfermedad. De no ser tratada a tiempo, el nervio óptico sufre un daño severo que conduce a una condición de ceguera irreversible. Actualmente, la tonometría de Goldman se utiliza para medir la PIO
Caracterización del efecto de la inyección de portadores calientes en los parámetros de pequeña señal y en la frecuencia de corte de un MOSFET de RF
En la actualidad, la confiabilidad de los dispositivos electrónicos es un tema de gran relevancia en la industria de la electrónica; por ello, es muy importante conocer qué fenómenos afectan negativamente su desempeño al ir envejeciendo. Para el caso del MOSFET, debido a los altos campos eléctricos presentes entre sus terminales originados principalmente por la reducción de la longitud del canal, se acentúa la generación de portadores de carga calientes que degradan el desempeño del transistor. Estos portadores degradan la capa de óxido delgado de la compuerta, provocando corrientes de fuga y finalmente el deterioro total del dispositivo. En la literatura existe mucha investigación acerca de la degradación de las características de DC del MOSFET bajo la influencia de portadores calientes. Sin embargo, hay muy poco trabajo relacionado con la correspondiente degradación de su funcionamiento en RF.
En este trabajo, se analiza la degradación por portadores calientes desde la perspectiva del funcionamiento en pequeña señal del MOSFET, considerándolo como una red de dos puertos. Esto permite llevar a cabo un análisis experimental al inyectar una señal en una terminal dada y medir las señales transmitidas y reflejadas. De esta manera, se obtienen las respuestas de transmisión directa e inversa, así como de reflexión por medio de la medición de parámetros-S. Así, mediante el uso de diferentes metodologías y procedimientos, se llevó a cabo la extracción de los elementos del modelo que representan el funcionamiento de pequeña señal del MOSFET; con este propósito, se realiza un análisis hasta 50 GHz basado en mediciones de los parámetros-S del dispositivo. La determinación de los elementos de pequeña señal permite obtener de manera analítica la frecuencia de corte, que en conjunto con el modelo de pequeña señal permite estimar la degradación del dispositivo bajo los efectos de portadores calientes. De hecho, en este trabajo se propone un método de extrapolación de datos experimentales hacia bajas frecuencias para poder determinar la frecuencia de corte del MOSFET. Se demuestra que este método es más confiable que el método convencional para caracterizar dispositivos degradados. Adicionalmente, debido a que la extrapolación se realiza hacia bajas frecuencias se elimina la incertidumbre que se presenta al elegir el rango de datos experimentales requerido para realizar una extrapolación hacia altas frecuencias
Clasificador Semi-Naïve Bayes con multiresolución para la estimación de estados afectivos: Aplicación en rehabilitación virtual
Las emociones tienen influencia en la vida de los seres humanos, aún la voluntad
para realizar actividades cotidianas se ve alterada por el estado de ánimo. El cómputo
afectivo (Affective Computing (AC)) es un área dedicada a identificar y simular
estados emocionales mientras las personas interactúan con la computadora. El reconocimiento
del estado afectivo de los pacientes, podría incorporarse a los sistemas
de rehabilitación virtual, para adaptarse mejor a las necesidades particulares del individuo
y contribuir a mejorar los resultados de la terapia. Se plantea la hipótesis
de que mediante un modelo computacional se pueden inferir determinados estados
afectivos de los pacientes: cansancio, ansiedad, dolor y motivación; utilizando sólo las
entradas de los registros observables del movimiento de las manos y de la presión que
puedan ejercer los dedos. La elección de los estados afectivos fue sugerida por expertos
clinicos en rehabilitación, y de las áreas de psicología y de computación afectiva.
En esta investigación se estudia, mediante técnicas de aprendizaje de máquina, la
relación de los movimientos de la mano y presión de los dedos del paciente, con los
4 estados afectivos escogidos: cansancio, ansiedad, dolor y motivación; y se propone
un modelo computacional binario (ausencia o presencia del estado afectivo) que
alcance la mejor clasficación posible, para cada estado afectivo considerado. Para
este fin, se recolectaron los datos de dos pacientes post-ictus del Instituto Nacional
de Neurología y Neurocirugía (INNN) de México
Acoustic rotational streaming and angular momentum transfer to matter driven by ultrasonic acoustic vortices
Mechanical effects of waves on material media is a powerful option to achieve contactless
manipulation in a controlled manner, which has already found numerous applications in optics and
acoustics. A basic example consists of absorption-mediated wave-matter exchange of linear and/or
angular momentum that light or sound may carry. To date, the demonstration of all kinds of
exchanges mediated by dissipative processes have been carried out experimentally. Moreover, nondissipative
exchanges of linear and angular momentum between waves and matter are also
possible.
Furthermore, recent works have observed indirectly that acoustic vortices impart momentum to a
fluid unveiling a rotational flow of the liquid. This rotational flow is the counterpart of the classical
acoustic streaming, which is the linear motion along the beam propagation direction that results
from momentum transfer due to thermoviscous dissipations induced sound absorption. This
rotational flow induced by the radiation torque exerted on the sound absorbing fluid through which
the acoustic beam propagates, circulates around the propagation direction of the acoustic vortex.
First we report on orbital angular momentum exchange between sound and matter
mediated by a non-dissipative chiral scattering process. The experimental demonstration is made
by irradiating a three-dimensional printed, spiral-shaped chiral object using an incident ultrasonic
beam carrying zero orbital angular momentum. This is the acoustic analog of an optical spiral phase
plate (SPP) but for sound waves. Chiral refraction is shown to impart a nonzero orbital angular
momentum to the scattered field and to rotate the object. This result constitutes a proof-of-concept
of a novel kind of acoustic angular manipulation of matter.
After that, we report the first direct experimental demonstration of acoustic rotational
streaming as result of the exchange of momentum between an acoustic vortex and fluid with PMMA
particles used as tracers of the flow. It is shown that the system behaves as a Fabry –Pérot like cavity
for acoustic waves. Experimental results and observations are sustained by a small model developed
for the system providing a first approach to this phenomenon
Optomecánica cuántica operacional
En esta tesis se estudia el sistema optomecánico estándar en tres escenarios: cuando es bombeado
por un láser monocromático, cuando el oscilador mecánico interactúa con el medio ambiente, y
cuando un átomo de dos niveles, qubit, es introducido en la cavidad.
Para estudiar tales escenarios se hace uso de técnicas operacionales, transformaciones unitarias
y superoperadores. Estas técnicas nos permiten pasar del Hamiltoniano inicial del problema a otros
ya conocidos, para los cuales se conocen soluciones aproximadas
Complete gradient refractive index lens schematic human eye model
A new theoretical schematic model of the human eye is introduced. The new
model considers that the human eye crystalline is a gradient index lens composed
by two oblate half spheroids of different heights. By modifying the spherically
symmetric Luneburg model for a gradient index lens, we created a model for the
anterior and posterior half spheroids matching the corresponding geometric and
gradient index boundary conditions at the plane of fusion of the spheroids. We
tested the imaging capabilities of our model and found that it is more realistic
compared with those reported in the literature concluding that the gradient index
is dynamic and cannot be modeled by one single explicit equation
Diseño, fabricación y caracterización de un pixel integrado CMOS de amplio rango dinámico
En la actualidad, los sensores de imágenes, o imagers, han tenido un avance tecnológico- social muy grande tal que, su uso dentro de diferentes áreas de investigación y en la vida diaria es indispensable. Además de tener un vasto número de aplicaciones, como: cámaras para automóviles, vigilancia, seguridad, visión robótica, aplicaciones biotecnológicas, medicina, etc. La calidad, velocidad de captura, tamaño y resolución (entre otras características) de una imagen dependen del desempeño del imager, por ello, se han tratado de mejorar las características básicas y el funcionamiento del mismo. Dentro del área del diseño de sensores de imágenes existen dos campos principales de investigación: el primero, donde se busca mejorar alguna de las características fundamentales del sistema (rango dinámico, velocidad o sensibilidad); y el segundo, donde se busca implementar funciones avanzadas en el procesamiento de imágenes como reconocimiento de patrones, direccionamiento, etc. Entre las figuras de mérito más importantes de un imager se encuentra el rango dinámico. Definido como la razón entre la iluminación de mayor intensidad y la de menor intensidad detectable por el sensor de imágenes. Por lo tanto, tener un amplio rango dinámico permite obtener imágenes en situaciones extremas, esto es, obtener una imagen de una escena oscura sin necesidad del uso del flash u obtenerla en situaciones de alta iluminación sin que el sensor se sature. Existen muchas aplicaciones donde el rango dinámico actual de los imagers es una limitante, debido a la pérdida de información cuando se tienen casos de iluminación extremas
Medición de temperaturas y nivel de agua para el sistema de enfriamiento de compresores de equipo criogénico de 4 Kelvin
El trabajo realizado consistió en la medición de la temperatura de dos tanques (agua fría y agua caliente) encargados de enviar agua pre-refrigerada por torres de enfriamiento en un circuito cerrado para disipar el calor de un compresor que a la vez refrigera helio ultra puro dentro de un criostato, para ello fueron instalados sensores de temperatura (termopares tipo K) a prueba de agua dentro de dichos tanques para tener conocimiento del calor que adquiere el agua en su paso por el compresor. El agua que pasa por dicho compresor no debe de sobrepasar los 26ºC puesto que el compresor tiende a apagarse, apagando el criostato que detiene sus actividades por cuestiones de seguridad. La información proveniente de los sensores en los tanques es enviada por la red del instituto, de forma que cualquier computadora que esté conectada a dicha red, pueda acceder a la información de las temperaturas del agua de los tanques. Se implementó un pequeño servidor para enviar los datos por la red con el fin de minimizar los recursos, minimizando también el costo del proyecto. Como una segunda parte del proyecto, fue propuesta una actualización del sistema que permite medir el nivel del agua en los tanques. Para dicho proyecto se utilizaron sensores ultrasónicos que permiten medir la distancia que existe desde la localización donde fueron instalados hasta donde se encuentre el agua dentro del tanque. Al igual que los medidores de temperatura toda la información correspondiente fue enviada a través de la red, pudiendo ingresar a ella desde cualquier dispositivo capaz de conectarse a internet que cuente con un navegador de internet. Se implemento además un instrumento virtual de National Instruments LabVIEW que ingresa automáticamente al servidor y muestra los datos de manera gráfica