Título

Conos concentradores de radiación para astronomía en longitudes de onda milimétricas

Autor

VICTOR MAURICIO ALFONSO GOMEZ GONZALEZ

Colaborador

DANIEL FERRUSCA RODRIGUEZ (Asesor de tesis)

DAVID HANDEL HUGHES (Asesor de tesis)

Nivel de Acceso

Acceso Abierto

Resumen o descripción

We present the design, simulations, 3D models and first prototypes of radiation

concentrator devices for millimeter wavelength astronomy applications.

Among the main features of these devices are: a great capacity for energy concentration,

high-pass filter behavior and detection of the incident radiation within

a calculated maximum angle. Results of electromagnetic analysis simulations are

presented, the S21 parameters were computed and they represent the radiation

transmitted from the entrance aperture to the exit aperture of the cones; the dominant

propagation mode is the transverse electric (TE11). There is a very wide

range of applications for these devices, including solar energy concentration, and

particularly in astronomical instruments to detect sources emitting at millimeter

wavelengths such as dust and cold gas, material that is at the origin of many

phenomena in astrophysics, from early galaxies to star and planet formation. The

devices shown in this work will be part of a detection system with bolometers

operating at cryogenic temperatures of 4 K; for the manufacturing stage we present

the mechanical designs and 3D models for these devices, their mounts and

the assemblies for the system where they will be installed.

Se presenta el diseño, simulaciones, modelos en 3D y fabricación de conos concentradores

de radiación para aplicaciones en astronomía en longitudes de onda

milimétricas. Entre las principales características de estos dispositivos se encuentran:

una gran capacidad de concentración de energía, funcionan como filtros

pasa-altas y sólo detectan la radiación que incide dentro del ángulo calculado. Se

presentan los resultados de transmisión contra frecuencia, obtenidos de las simulaciones

de análisis electromagnético, de donde se obtienen los parámetros S21, que

en este caso representan la radiación transmitida desde la apertura de entrada a

la apertura de salida de los conos; el modo de propagación dominante es el transversal

eléctrico (TE11). Las aplicaciones de estos dispositivos son muy amplias y

en diversas áreas, entre las que destacan la concentración de energía solar y particularmente

en instrumentos astronómicos para la detección de fuentes que emiten

en longitudes de onda milimétricas tales como el polvo y gas frío, material que

se encuentra en el origen de muchos fenómenos de la astrofísica, desde galaxias

primitivas hasta la formación estelar y planetaria. Los dispositivos presentados en

este trabajo formarán parte de un sistema de detección con bolómetros, operando

a temperaturas criogénicas de 4 K. Para la etapa de fabricación se realizaron los

diseños mecánicos y modelos 3D de estos dispositivos, monturas y ensambles para

el sistema en que operarán.

Editor

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica

Fecha de publicación

febrero de 2012

Tipo de publicación

Tesis de maestría

Versión de la publicación

Versión aceptada

Formato

application/pdf

Idioma

Español

Audiencia

Estudiantes

Investigadores

Público en general

Sugerencia de citación

Gomez-Gonzalez V.M.A.

Repositorio Orígen

Repositorio Institucional del INAOE

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