Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
Not a member yet
3894 research outputs found
Sort by
Hematological response and growth of striped bass (Morone saxatilis) cultured in seawater at different temperatures
No full textLas variaciones térmicas influyen en los procesos fisiológicos de los peces, los cuales muestran respuestas adaptativas a diferentes condiciones de temperatura, y estas pueden ser evaluadas después de un periodo de aclimatación. El objetivo de este estudio fue evaluar los parámetros sanguíneos y el crecimiento de lobina rayada (Morone saxatilis) cultivada en agua de mar a diferentes temperaturas de aclimatación (16, 19, 21 y 24 °C). La aclimatación a las distintas temperaturas tuvo una duración de 45 días, y cada una de ellas por triplicado. Se colocaron 17 lobinas por tanque, con un peso inicial promedio de 29.4 ± 3.6 g. A los 45 días de aclimatación, las lobinas en la condición térmica de 24 °C tuvieron un crecimiento significativamente mayor en peso final, ganancia de peso, tasa de crecimiento específica y coeficiente de crecimiento térmico en comparación con los organismos de 16, 19 y 21 °C. El índice hepatosomático y viscerosomático fue significativamente menor en los peces a 24 °C, en comparación con los de 16, 19 y 21 °C. En la biometría hemática se tuvieron diferencias en la concentración de hemoglobina, hemoglobina corpuscular media, concentración de hemoglobina corpuscular media, conteo de células blancas, conteo de trombocitos y diferencial de leucocitos. En relación con la química sanguínea, el efecto de la temperatura se tuvo en las concentraciones de proteína total, globulinas, relación albúmina/globulina, colesterol, triglicéridos, glucosa, presión parcial de dióxido de carbono, presión parcial de oxígeno y saturación de oxígeno.Thermal variations influence the physiological processes of fish, which show adaptive responses to different temperature conditions, and these can be evaluated after an acclimation period. The objective of this study was to evaluate the blood parameters and growth of striped bass (Morone saxatilis) cultured in seawater at different acclimation temperatures (16, 19, 21, and 24 °C). The acclimation period to the different temperatures lasted 45 days, with each temperature by triplicate. 17 bass were placed per tank, with an initial average weight of 29.4 ± 3.6 g. Following a 45-day acclimation period, bass maintained at 24 °C exhibited significantly greater final weight, weight gain, specific growth rate, and thermal growth coefficient than those held at 16, 19, and 21 °C. The hepatosomatic and viscerosomatic indices were significantly lower in fish at 24 °C compared to those at 16, 19, and 21 °C. In the complete blood count, differences were observed in the hemoglobin concentration, mean corpuscular hemoglobin, mean corpuscular hemoglobin concentration, white blood cell count, thrombocytes count and differential leukocyte count. Regarding blood chemistry, the temperature had an effect on total protein, globulins, albumin/globulin ratio, cholesterol, triglycerides, glucose, partial pressure of carbon dioxide, partial pressure of oxygen, and oxygen saturation concentrations
Geochemical and isotopic characterization of the waters of the Celaya aquifer, Guanajuato (Mexico): deciphering the origin of thermalism
No full textLa geoquímica e isotopía de los fluidos termales permiten determinar su origen y realizar estudios enfocados en la exploración de sistemas geotérmicos. Las investigaciones recientes de las aguas termales en la zona de Celaya hasta Querétaro reportan temperaturas en las aguas de hasta ~90°C, pero aún no se ha profundizado el origen del termalismo en las cercanías de Celaya. Para abordar esta problemática se caracterizó geoquímica e isotópicamente las aguas del acuífero de Celaya (AC) en Guanajuato (México). Las aguas analizadas en el AC son principalmente bicarbonatadas sódica y se agruparon en función de la temperatura en: Grupo 1 con T40 y Grupo 3 con T>40°C. La temperatura más alta de equilibrio del fluido (170°C) en profundidad se estimó con el geotermómetro de cuarzo en la muestra PLA. Las aguas termales del AC se caracterizan por altas concentraciones de CO2 y He disuelto, superiores a las del agua saturada en aire. El aporte de He mantélico se encuentra entre 2.8 y 27%. Los resultados de CO2 y He de este estudio se compararon con datos publicados de Celaya y Querétaro. Las mayores proporciones relativas de CO2 se encuentran en los gases burbujeantes de Los Geysers, el pozo geotérmico de Celaya (PCEL) y la muestra PLA. Los mayores aportes de He mantélico en la zona de Celaya y Querétaro se encuentra en las muestras SR2(26%), PLA (27%), PCEL (31.4%) de Celaya, así como SAL (34%) y EL (39%) de Querétaro. El modelo del magma aging se simuló a partir de la concentración de U y Th y las edades de las rocas en el AC. Se estimaron relaciones R/Ra de 0.12 y 0.19 para las andesitas y los basaltos del AC, respectivamente. Los valores de R/Ra estimados son inferiores a los analizados en las aguas del AC (0.61-1.99Ra); indicando que existe aporte de He mantélico o que ocurrió un magmatismo más reciente que las rocas datadas en el AC. Las relaciones R/Ra disminuye desde Los Azufres hasta Celaya y Querétaro, permitiendo sugerir que la desgasificación magmática enriquecida en 3He migra a través de sistemas de fallas regionales.Geochemistry and isotopic study of thermal fluids allow to explore geothermal systems and determine the origin of fluids. Recent studies on thermal waters in Celaya and Querétaro areas report water temperatures up to ~90°C, but the origin of the thermalism needs to be investigated more in depth in Celaya. In this thesis, the waters of the Celaya aquifer (AC) in Guanajuato (Mexico) were characterized geochemically and isotopically. The waters analyzed in the AC are mainly sodium bicarbonate and were grouped based on temperature: Group 1 with T40, and Group 3 with T>40°C. The highest equilibrium temperature of the fluid (170°C) at depth was estimated with the quartz geothermometer in the PLA sample. The AC hot springs are characterized by high concentrations of dissolved CO2 and He, higher than those of air-saturated water. The contribution of mantle He is between 2.8 and 27%. The CO2 and He results of this study were compared with published data from Celaya and Querétaro. The highest relative proportions of CO2 are found in the bubbling gases from Los Geysers, the Celaya geothermal well (PCEL), and the PLA sample. The highest contributions of mantle He in the Celaya and Querétaro area are found in samples SR2 (26%), PLA (27%), PCEL (31.4%) from Celaya, as well as SAL (34%) and EL (39%) from Querétaro. The “magma aging” model is simulated using the concentration of U and Th and the ages of the rocks in Celaya; R/Ra ratios of 0.12 and 0.19 were calculated considering the andesites and basalts in AC, respectively. Both values are lower than the ratios analyzed in the AC waters (0.61 - 1.99Ra), indicating that mantle He is still contributing or that a more recent magmatism occurred than the rocks dated in the Celaya area. The R/Ra ratio decreases from Los Azufres to Celaya and Querétaro, allowing to suggest that the magmatic degassing enriched in 3He migrates through regional fault systems
Hybrid nanoparticles loaded with a bioactive compound and their effect on neuroinflammatory biomarkers as a potential treatment for Alzheimer’s disease
No full textLa enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa progresiva caracterizada por el deterioro cognitivo asociado a la acumulación de la proteína beta amiloide (Aβ). La Aβ activa a las células gliales del cerebro, generando un aumento en la secreción de citocinas pro-inflamatorias que conducen a la neuroinflamación y muerte neuronal. Actualmente no existen tratamientos efectivos que curen o detengan su progresión, por ello, la EA se considera como una prioridad de salud mundial. Las principales limitaciones son la baja biodisponibilidad del fármaco y la impermeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE). Afortunadamente, la nanomedicina ha surgido como un campo prometedor para el desarrollo de nuevos sistemas para la entrega controlada y dirigida de fármacos hacia el cerebro. Por ello, en este trabajo se sintetizaron nanopartículas híbridas de polímeros y lípidos (NPsHPL) conjugadas con transferrina (Tf) para facilitar el cruce de la BHE, y cargadas con N-acetilcisteína (NAC) por su efecto anti-inflamatorio, y se llevó a cabo su caracterización fisicoquímica. Posteriormente se implementó un modelo in vitro con astrocitos humanos derivados de células pluripotentes inducidas (iPSC) provenientes de un paciente diagnosticado con la EA, las cuales se llevaron a un estado reactivo por la estimulación con lipopolisacárido (LPS). El cultivo de células fue tratado con las NPsHPL conjugadas con Tf y cargadas con NAC (NPsHPL-Tf-NAC) a 0.25 mg/mL y NAC libre a 5 mM. Los resultados mostraron que las NPsHPL-Tf-NAC modularon favorablemente la expresión de genes pro-inflamatorios, como la interleucina-1β (IL-1β), la proteína precursora de amiloide (APP) y la proteína ácida fibrilar glial (GFAP). Además, redujo la secreción de las citocinas pro-inflamatorias interleucina 6 (IL-6), IL-1β e interferóngamma (INF-γ), ambos casos respecto al grupo de células que no recibieron algún tratamiento. Por otra parte, la NAC libre sólo tuvo este efecto en la expresión de IL-1β y la secreción de las citocinas IL-6 e INF-γ. Estos resultados posicionan a las NPsHPL-Tf-NAC como un potencial tratamiento para la EA.Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease characterized by cognitive impairment associated with the accumulation of beta-amyloid protein (Aβ). Aβ activates glial cells in the brain, increasing the secretion of pro-inflammatory cytokines that lead to neuroinflammation and neuronal death. Currently, there are no effective treatments that cure or stop its progression, therefore AD is considered a global health priority. The main limitations are the low drug bioavailability and impermeability of the blood-brain barrier (BBB). Fortunately, nanomedicine has emerged as a promising field for the development of new nanosystems for the controlled and targeted delivery of drugs to the brain. Therefore, in this work, lipid–polymer hybrid nanoparticles (LPHNPs) conjugated with transferrin (Tf) to facilitate crossing the BBB, and loaded with N-acetylcysteine (NAC) for its anti-inflammatory effect were synthesized, and their physicochemical characterization was carried out. Subsequently, an in vitro model with human astrocytes derived from induced pluripotent stem cells (iPSC) from an AD diagnosed patient was implemented, which were brought to a reactive state by stimulation with lipopolysaccharide (LPS). The cell culture was treated with Tf-conjugated LPHNPs loaded with NAC (LPHNPs-Tf-NAC) at 0.25 mg/mL and free NAC at 5 mM. The results showed that LPHNPs-Tf-NAC favorably modulated the expression of pro-inflammatory genes, such as interleukin-1β (IL-1β), amyloid precursor protein (APP) and glial fibrillary acidic protein (GFAP). In addition, they reduced the secretion of the pro-inflammatory cytokines interleukin 6 (IL-6), IL-1β and interferon-gamma (INF-γ), both cases compared to the group of cells that did not receive any treatment. On the other hand, free NAC only had this effect on the expression of IL-1β and the secretion of the cytokines IL-6 and INF-γ. These results position LPHNPs-Tf-NAC as a potential treatment for AD
Sclerocronological characteristics of Porites lutea on Socorro Island, in the Revillagigedo National Park
No full textLas islas de Revillagigedo son uno de los lugares más destacados del Pacífico mexicano, gracias a sus características oceanográficas y climáticas que propician una biodiversidad marina notable, destacando los arrecifes de coral, ecosistemas vitales que sustentan una amplia variedad de vida oceánica. Dentro de estos arrecifes, el género Porites es fundamental en la formación de arrecifes, siendo Porites lutea una de las especies más comunes y exclusivas de esta región. El propósito de esta investigación es comprender la dinámica de crecimiento de P. lutea en la isla Socorro del archipiélago Revillagigedo. El objetivo es analizar cómo P. lutea responde a diversas condiciones ambientales y se adapta a cambios en su entorno, especialmente ante la amenaza del cambio climático. Se evaluaron las características esclerocronológicas de las colonias de coral de tasa de extensión (TE), densidad del esqueleto (DE) y tasa de calcificación (TC), a partir del análisis de las bandas anuales de baja y alta densidad del esqueleto coralino. Se llevaron a cabo análisis estadísticos para entender la relación entre los cambios en el crecimiento de los corales y las variaciones temporales en la temperatura superficial del mar (TSM) y la concentración de clorofila a (Cla). Los resultados revelaron que las características esclerocronológicas de las colonias de coral presentan valores promedio de TE = 1.56 cm año-1, DE = 0.98 g cm3 y TC = 1.54 g cm-2 año-1, dentro del rango reportado para esta especie en el Indo-Pacífico. Estos valores son considerablemente más altos que los reportados para otras especies de Porites en el Pacífico mexicano, lo que podría estar relacionado con las características oceanográficas específicas que favorecen el crecimiento coralino en la zona. Existe una relación significativa entre el aumento en la TSM y el aumento de la DE de las colonias de coral. Estos hallazgos contribuyen a nuestro entendimiento sobre la respuesta de P. lutea ante condiciones ambientales cambiantes, y subrayan la importancia de considerar el impacto del cambio climático en la salud y el crecimiento de los arrecifes de coral en la región de las islas de Revillagigedo.The Revillagigedo Islands stand out as one of the most prominent locations in the Mexican Pacific, owing to their oceanographic and climatic characteristics that foster significant marine biodiversity, with coral reefs being particularly prominent. These reefs serve as vital ecosystems supporting a wide array of oceanic life. Within these ecosystems, the genus Porites plays a fundamental role, with Porites lutea being one of the most common and exclusive species in this region. The aim of this research is to comprehend the growth dynamics of P. lutea on Socorro Island. The objective is to analyze how these corals respond to various environmental conditions and adapt to changes in their surroundings, especially amidst the threat of climate change. To achieve this goal, the sclerocronological characteristics of coral colonies, including the extension rate (ER), skeletal density (SD), and calcification rate (CR), were evaluated based on the analysis of low and high-density annual bands present in the coral skeleton. Additionally, statistical analyses were conducted to understand the relationship between changes in coral growth and variations in sea surface temperature (SST) and chlorophyll-a concentration (Chla) over time. The results revealed that the sclerocronological characteristics of coral colonies have average values of ER=1.56 cm year-1, SD=0.98 g cm3, and CR=1.54 g cm-2 year-1, within the reported range for this species in the Indo-Pacific. These values are significantly higher than those reported for other Porites species in the Mexican Pacific, which may be related to specific oceanographic characteristics favoring coral growth in the area. A significant relationship was found between increased SST and increased SD of coral colonies. These findings contribute to our understanding of P. lutea response to changing environmental conditions and underscore the importance of considering the impact of climate change on the health and growth of coral reefs in the Revillagigedo Islands region
Analysis of the impact of waves on the measurement and the dynamics of ocean surface currents
No full textEste estudio considera el efecto del oleaje en la dinámica de las corrientes superficiales del océano y su objetivo principal es esclarecer el efecto del oleaje en la medición de corrientes superficiales realizadas por un corrientómetro instalado en una boya cuya posición responde a la presencia del oleaje. Para esto se realizó un análisis teórico utilizando un modelo simplificado y se exploraron condiciones tanto ideales como realistas de medición, considerando la posición de la boya y el estado del mar. El análisis reveló que el movimiento inducido por las olas genera un muestreo no uniforme del campo de corriente cercano a la superficie, produciendo diferencias o “errores” en la estimación del promedio temporal de las mediciones de las corrientes. Los resultados considerando las velocidades orbitales producidas por el oleaje y una corriente horizontal uniforme con corte vertical tipo Ekman, mostraron que el error está relacionado con el desarrollo del oleaje, la magnitud de las velocidades cercanas a la superficie y el movimiento del sensor. Específicamente, la presencia del oleaje induce errores significativos en las mediciones de corrientes, especialmente en profundidades por debajo del valle de las olas y por encima de la profundidad e–folding de la deriva de Stokes, la cual corresponde a la profundidad hasta donde el efecto del oleaje es importante. La magnitud de este error depende principalmente del movimiento inducido por las olas en la boya. Considerando que sólo las olas de baja frecuencia son importantes y están limitadas por la frecuencia máxima del tercer momento del espectro (i.e., el espectro de la deriva de Stokes) el análisis identificó que el efecto de los movimientos inducidos por el oleaje en la estimación de la corriente superficial promedio puede separarse en tres rangos con respecto a la frecuencia: promedio euleriano, promedio que sigue las olas y un caso intermedio que denominamos “promedio ondulante”, que no es ni euleriano ni lagrangiano. Las condiciones idealizadas del movimiento de la boya demostraron que las corrientes medidas presentarían un error significativo hasta 10 metros de profundidad, reflejando un error relativo promedio de aproximadamente −50% al −20%, lo cual indica que las mediciones capturan entre el 50% y el 80% de la deriva de Stokes. A pesar de que la frecuencia de corte se confirmó como una aproximación válida para evaluar el error de medición de las corrientes superficiales ......This study considers the effect of waves on the dynamics of ocean surface currents, and its main objective is to clarify the impact of waves on the measurement of surface currents made by a current meter installed on a buoy whose position responds to the presence of waves. For this purpose, a theoretical analysis was performed using a simplified model, exploring both ideal and realistic measurement conditions were explored, considering the position of the buoy and the sea state. The analysis revealed that wave-induced motion generates a non-uniform sampling of the near-surface current field, producing differences or errors in estimating the time-averaged current measurements. Results considering wave-produced orbital velocities and a uniform horizontal current with Ekman-type vertical shear showed that the error is related to the development of the wave, the magnitude of the near-surface velocities, and the movement of the sensor. Specifically, waves induce significant errors in current measurements, especially at depths below the wave valley and above the e–folding depth of the Stokes drift, corresponding to the depth to which the wave effect is significant. The magnitude of this error depends mainly on the wave-induced motion at the buoy. Considering that only low-frequency waves are important and are limited by the maximum frequency of the third moment of the spectrum (i.e., the Stokes drift spectrum), the analysis identified that the effect of wave-induced motions on the average surface current estimate can be separated into three ranges with respect to frequency: Eulerian averaging, wave following averaging and an intermediate case that we call ”wavelet averaging”which is neither Eulerian nor Lagrangian. Idealized buoy motion conditions showed that the measured currents would exhibit significant error down to 10 m depth, reflecting an average relative error of approximately −50% to −20% indicating that the measurements capture between 50% and 80% of Stokes drift. Although the cutoff frequency was confirmed as a valid approximation for assessing surface current measurement error caused by wave motions at the buoy, the importance of considering realistic motion conditions in the analysis was highlighted. Overall, this work provides essential information for interpreting in-situ measurements of surface currents, establishing a methodology for estimating the measurement error of surface currents by moving buoys, which will improve the calculations made .
Nonlinear optical response of spin-orbit coupled systems
No full textSe calcula la respuesta lineal y de segundo armónico de la corriente eléctrica y de espín de dos sistemas anisotrópicos con interacción espín-órbita. Primero se derivan expresiones generales de estas funciones respuesta para un Hamiltoniano genérico de dos bandas, las cuales tienen un gran rango de aplicación. El primer sistema es un gas de electrones bidimensional en presencia de acoplamiento espín-órbita tipo Rashba y tipo Dresselhaus lineal en k. Los cálculos muestran cuál es la forma general y el tamaño del espectro, lo estrecha o ancha que puede ser la ventana de absorción, así como su desplazamiento en la frecuencia, todo dependiendo de la orientación cristalográfica que se elija. El conocimiento cuantitativo de esto hace posible un estudio comparativo para varias direcciones de crecimiento, lo que permitiría seleccionar un espectro con características particulares. Se encuentra que no hay segundo armónico de la conductividad eléctrica debido a simetría de inversión temporal. El resto de los tensores se anulan bajo condiciones de simetría SU(2) debido a la colinealidad del campo vectorial espín-órbita. Es posible, bajo otras condiciones, que componentes específicas de los tensores de conductividad de espín se anulen sin necesidad de un campo colineal. De esta manera, una elección adecuada de la dirección de crecimiento y de los parámetros espín-órbita permite seleccionar la polarización de las corrientes de espín lineal y de segundo armónico según la dirección de flujo. El segundo sistema es un gas de electrones libres bidimensional anisotrópico con interacción Rashba también anisotrópica. La presencia de anisotropía de masa y una brecha energética abren distintos escenarios para las transiciones ópticas interbanda permitidas, lo que se manifiesta en las distintas funciones respuesta. La anisotropía del sistema se manifiesta a través de dicroísmo lineal, mientras el rompimiento de simetría de inversión temporal debido a la presencia de una brecha de energía da lugar a fenómenos magneto-ópticos de primer orden, sin embargo, este no es suficiente para evitar la anulación de la respuesta de segundo armónico correspondiente a una corriente de carga. La respuesta lineal revela únicamente corrientes de espín polarizadas fuera del plano, en contraste, las corrientes de segundo armónico fluyen con orientación de espín estrictamente paralela al plano del sistema.We calculate the linear and second harmonic charge and spin current of two anisotropic systems with spin-orbit interaction. General expressions of wide applicability for these response functions are first derived for a generic two-band model Hamiltonian. The first system is a two-dimensional electron gas in the presence of Rashba and k-linear Dresselhaus SO couplings. The calculations show how narrow or wide the response spectra can be, what is their overall shape and size, and frequency shiftings, depending on which crystal orientation is selected. The quantitative knowing of this makes possible a comparative study for several orientations, which would allow to select a spectrum with particular characteristics. We find that there is no second harmonic charge conductivity due to time reversal symmetry. The remaining tensors vanish under SU(2) symmetry conditions, characterized by a collinear spin-orbit vector field. Additional conditions under which specific spin conductivity tensor components vanish are possible without having such collinearity. Thus, a proper choice of the growth direction and SO strengths allows to select the polarization of the linear and SH spin currents according to the direction of flowing. The second system is an anisotropic 2D free electron gas with anisotropic Rashba interaction. The presence of mass anisotropy and an energy gap open several distinct scenarios for the allowed optical interband transitions, which manifest in the linear and SH responses contrastingly. The anisotropy of the system manifests itself through linear dichroism, while time reversal symmetry breaking due to the presence of an energy gap gives rise to first order magneto-optical phenomena, however, this is not sufficient to avoid the vanishing second harmonic response corresponding to a charge current. The linear response displays only out-of-plane spin polarized currents, while the SH spin currents flow with spin orientation lying parallel to the plane of the system strictly
Modelado numérico de ondas guiadas en una zona de baja velocidad y sus efectos en sismogramas grabados con fibra óptica (DAS) en la presencia de fracturas
No full textHydraulic fracturing is a stimulation technique used in oil and gas recovery from unconventional reservoirs. Given their low permeability, these fractures are created by shot stages that inject proppant fluid which stimulates the fracture growth. It has been demonstrated by production well logs that between 20 to 40 percent of the perforation shots do not contribute to production, which means that the fracture growth is not uniform as intended. One way of fracture characterization is remote sensing, by Vertical Seismic Profiles (VSP). A recent alternative for fracture characterization, which is increasingly substituting the use of geophones, is Distributed Acoustic Sensing (DAS), made of fiber optic cable as receivers. It has been observed that the perforation shots which stimulate the fractures in the unconventional reservoirs, can generate guided waves that propagate inside the reservoir and can be recorded from a nearby well located in the same formation by DAS. To give support and help in the understanding of the fracture characterization as the real live examples, we performed numerical simulations in this project. The Interior Penalty Discontinuous Galerkin Method (IP-DGM) is a numerical method that can include in the wave propagation model the presence of fractures by the Linear Slip Model (LSM) scheme. IP-DGM is a finite element method that uses discontinuous base functions and additional penalty terms in the weak form to impose continuity where required. By the implementation of this method in a 2D scenario of a lower velocity layer (shaly formation, unconventional reservoir) in the presence of fractures and embedded within a faster medium, it was possible to introduce fractures in the modeling of synthetic shots and then transform them into DAS records, going from displacement fields to strain rate seismograms. The numerical results show seismic delays due to the presence of fractures and reducing this effect as the source to detector distance increases.El fracturamiento hidráulico es una técnica de estimulación aplicada en la recuperación de gas y aceite en los yacimientos no convencionales, dichas fracturas son creadas por etapas de disparos que inyectan fluido apuntalante que estimula el crecimiento de las fracturas. Se ha demostrado por registros de producción que entre 20 a 40 por ciento de los disparos de perforación no contribuyen a la producción, lo que significa que el crecimiento de las fracturas no es uniforme como se pretende. Una manera de caracterizar las fracturas es de forma remota, por medio de perfiles verticales sísmicos (VSP, por sus siglas en inglés). Una manera alternativa reciente, la cual está sustituyendo el uso de geófonos, es llamada Detección Acústica Distribuida (DAS, por sus siglas en inglés), donde los receptores están hechos por cables de fibra óptica. Se ha observado que los disparos de perforación que estimulan las fracturas en los yacimientos no convencionales pueden generar ondas guiadas dentro del yacimiento y que pueden ser registradas por un pozo cercano al área dentro de la misma formación con el sistema DAS instalado. Para dar soporte y ayudar al entendimiento de las observaciones de campo se ha realizado en este proyecto simulación numérica en 2D que cumpla con las características encontradas en un yacimiento no convencional. El método numérico Galerkin Discontinuo de penalidad interna (IP-DGM, por sus siglas en inglés) que puede incluir en la propagación de ondas la presencia de fracturas por medio del modelo de deslizamiento lineal (LSM, por sus siglas en inglés). IP-DGM es un método de elemento finito que usa funciones base discontinuas y términos de penalidad adicionales en la forma débil para imponer continuidad cuando se requiera. Con la implementación de este método en un escenario de baja velocidad (como una formación arcillosa) dentro un medio más rápido, fue posible introducir fracturas en la creación de sismogramas sintéticos para posteriormente transformarlos a sismogramas DAS, yendo de campos de desplazamiento a sismogramas de taza de deformación. En los resultados obtenidos, se observan retrasos en la información sísmica debido a las fracturas y disminuyendo este efecto conforme aumenta la distancia fuente-receptor
Residence time of particles in Magdalena Bay and its connectivity with the Pacific: spring tides and neap tides
No full textSe describe el tiempo de residencia y la dinámica de partículas en el sistema lagunar Bahía Magdalena-Bahía Almejas con el océano adyacente a través de un modelo de malla no estructurada, FVCOM (Finite Volume Community Ocean Model) bajo el forzamiento de mareas. Con los resultados de las simulaciones del modelo se describió la circulación dentro del sistema lagunar para un ciclo de marea en fase de marea viva y muerta, se calculó el tiempo de residencia de las partículas y finalmente se analizó el movimiento a través de trayectorias lagrangianas. Se encontró que las corrientes mínimas están en las cabeceras de las bahías en las zonas más someras debido a un aumento de la fricción de fondo, mientras que en la vertical (z), las velocidades máximas se encontraron en las zonas más profundas y en la superficie. La circulación en el sistema lagunar se encuentra afectada por las interacciones no-lineales de la fricción de fondo y efecto geométrico del límite de costa, esta interacción produce una circulación residual responsable del transporte de masa e intercambio con el océano adyacente. Además la fuerza de Coriolis tuvo un efecto sobre la trayectoria y tiempo de residencia de las partículas favoreciendo a la generación de una circulación en sentido horario de las bahías al océano adyacente, produciendo un intercambio entre estos dos sistemas.The residence time and dynamics of particles in the Bah´ıa Magdalena-Bah´ıa Almejas lagoon system with the adjacent ocean are described through an unstructured mesh model, FVCOM (Finite Volume Community Ocean Model) under tidal forcing. With the results of the model simulations, the circulation within the lagoon system was described for a tidal cycle in the spring and neap tide phase, the residence time of the particles was calculated and finally the movement through Lagrangian trajectories was analyzed. It was found that the minimum currents are at the head of the bays in the shallowest areas due to an increase in bottom friction, while in the vertical (z), the maximum velocities were found in the deepest areas and in the surface. The circulation in the lagoon system is affected by the non-linear interactions of bottom friction and the geometric effect of the coastline; this interaction produces a residual circulation responsible for mass transport and exchange with the adjacent ocean. Furthermore, the Coriolis force had an effect on the trajectory and residence time of the particles, favoring the generation of a clockwise circulation from the bays to the adjacent ocean, producing an exchange between these two systems
Design of Isoflux radiation systems based on spiral antenna array configurations
No full textEn los últimos años la comunicación satelital forma una parte esencial en la infraestructura global de las telecomunicaciones, brindando conectividad en áreas remotas y facilitando la transmisión de datos, voz y video a nivel mundial. Para cubrir las diversas aplicaciones se utilizan órbitas satelitales, siendo la más popular la órbita baja terrestre (LEO) debido a la proximidad del satélite a la Tierra se tiene una menor latencia esto mismo dando interés a otras tecnologías de comunicación como lo son las constelaciones. El sistema de radiación es una parte fundamental para los satélites ya que emiten un haz de potencia que puede cubrir una zona específica del planeta. Debido a la curvatura de la Tierra, en un sistema de radiación convencional existe una atenuación de la potencia en las zonas más alejadas del nadir del satélite. La radiación Isoflux es aquella que en su lóbulo principal se adapta a la curvatura de la Tierra obteniendo una densidad de potencia uniforme en el área de cobertura deseada, el cual puede generarse utilizando arreglos de antenas. Existen diferentes diseños de arreglos de antenas que pueden generar una radiación Isoflux, destacando los arreglos aperiódicos por su baja aparición de lóbulos laterales. En esta tesis se presenta el diseño de un arreglo de antenas con una geometría espiral para generar una radiación Isoflux en órbitas de 346 km, 550 km y 1,325 km, siendo esto un reto ya que la cercanía con la Tierra requiere una mayor apertura del Isoflux. La distribución de excitaciones de amplitud se optimiza con el uso de algoritmos genéticos. Se realiza el análisis del arreglo de antenas tipo espiral con diferentes cantidades de elementos para cada órbita seleccionada utilizando el patrón de radiación de tres elementos elegidos.In recent years, satellite communication has become an essential part of the global telecommunications infrastructure, providing connectivity in remote areas and facilitating the transmission of data, voice and video worldwide. Satellite orbits are used to cover the different applications, the most popular being Low Earth Orbit (LEO) and due to the proximity of the satellite to the Earth it has lower latency, giving rise to other communication technologies such as constellations. The radiation system is a fundamental part of satellites since they emit a power beam that can cover a specific area of the planet. Due to the curvature of the Earth, in a conventional radiation system there is an attenuation of the power in the areas furthest from the satellite’s nadir. An Isoflux radiation adapts to the Earth’s curvature in its main lobe, obtaining a uniform power density in the desired coverage area, which can be generated using antenna arrays. There are different antenna arrays designs that can generate Isoflux radiation, with aperiodic arrays standing out due to their low occurrence of side lobes. This thesis presents the design of an antenna array with a spiral geometry to generate Isoflux radiation in orbits of 346 km, 550 km and 1,325 km, this being a challenge since the proximity to Earth requires a greater aperture of the Isoflux. The amplitude excitation distribution is optimized using genetic algorithms. The analysis of the spiral antenna array with different numbers of elements for each selected orbit is performed using the radiation pattern of three chosen elements
Study of surface plasmon polaritons excitation using vector beams
No full textSe presenta un estudio experimental sobre la excitación dinámica y selectiva de plasmones polaritones de superficie (PPS) en una interfaz metal dieléctrica cuando se utilizan nanoestructuras sencillas fabricadas sobre la superficie metálica. Las estructuras diseñadas y fabricadas corresponden a rejillas de difracción con dos geometrías, una circular y una lineal, las cuales permiten acoplar el campo óptico incidente a PPS. El estudio de la excitación de PPS utilizando campos ópticos con polarización homogénea es vasto, por lo que en este trabajo se presentan campos ópticos con distribuciones de polarización no homogénea generados por medio de un modulador espacial de luz (SLM). Esto permite controlar las regiones sobre las rejillas de difracción que excitan PPS; es decir, se controla de manera local la región de generación de PPS utilizando las propiedades del campo óptico sin modificar la geometría de las rejillas de difracción. El análisis de la excitación de PPS se lleva a cabo utilizando la técnica conocida como microscopía por radiación fugada, la cual se implementó en un microscopio óptico invertido. Esta técnica permite observar en tiempo real la radiación correspondiente a los PPS excitados en la superficie metálica tanto en el plano directo como en el plano de Fourier. El plano directo se observa utilizando el sistema formador de imágenes propio del microscopio óptico invertido mientras que la observación del plano de Fourier se logra al modificar un puerto de salida del microscopio. Se diseñaron diferentes campos ópticos con distribuciones de polarización lineal no homogénea para controlar la región de excitación de los PPS cuando se ilumina la rejilla de difracción lineal, los resultados obtenidos indican que se logra la excitación de PPS de manera local y controlada. Para este caso se analizaron las longitudes de propagación de los PPS tanto en el plano directo como en el plano de Fourier obteniéndose longitudes de propagación similares. La iluminación de la rejilla de difracción circular se realizó utilizando campos ópticos con diferentes distribuciones de polarización radial y azimutal. Los resultados obtenidos del plano directo y plano de Fourier indican que también es posible controlar de manera local la excitación de PPS. Una de las ventajas que se tiene al usar SLM es que permite programar diferentes patrones de distribución de polarización por lo que se pueden generar campos ópticosAn experimental study is presented on the excitation of surface plasmon polaritons (SPPs) at a metaldielectric interface when using simple-to-fabricate nanostructures on the metal surface. The designed and fabricated structures are diffraction gratings with two geometries: circular and linear, which allow for the coupling of the incident optical field to SPPs. The study of SPP excitation using optical fields with homogeneous polarization is extensive, so this work presents optical fields with different nonhomogeneous polarization distributions generated by a spatial light modulator (SLM). This enables control over the regions on the diffraction gratings that excite SPPs; that is, it allows for local control of the SPP generation region using the optical field properties without modifying the diffraction grating geometries. The analysis of SPP excitation is carried out using a technique known as leakage radiation microscopy, which is implemented in an inverted optical microscope. This technique allows for real-time observation of the radiation corresponding to the SPPs excited on the metal surface both in the direct plane and in the Fourier plane. The direct plane is observed using the imaging system of the inverted optical microscope, while observation of the Fourier plane is achieved by modifying an output port of the microscope. Various optical fields with non-homogeneous linear polarization distributions were designed to control the SPP excitation region when illuminating the linear diffraction grating, and the results indicate that localized and controlled SPP excitation is achieved. In this case, the propagation lengths of SPPs in both the direct plane and the Fourier plane were analyzed, obtaining similar propagation lengths. Illumination of the circular diffraction grating was performed using optical fields with different radial and azimuthal polarization distributions. The results obtained from both the direct plane and the Fourier plane indicate that local control of SPP excitation is also possible. One of the advantages of using an SLM is that it allows for the programming of different polarization distribution patterns, enabling the generation of incident optical fields with dynamic polarization on the gratings. The wavelength of the optical field used is 780 nm, and the metal used for the fabrication of the metallic film and the diffraction gratings is gold, all deposited on a dielectric substrate (glass coverslip)