ESTUDIO COMPUTACIONAL DE LA ACELERACIÓN WAKEFIELD EN GUÍAS DE ONDA LLENAS DE PLASMA

López Durán, Jesús Eduardo

Publicación:
ESTUDIO COMPUTACIONAL DE LA ACELERACIÓN WAKEFIELD EN GUÍAS DE ONDA LLENAS DE PLASMA

dc.contributor.advisor	Orozco Ospino, Eduardo Alberto
dc.contributor.author	López Durán, Jesús Eduardo
dc.contributor.evaluator	Ferrari, Hugo Emilio
dc.contributor.evaluator	Riascos Landázury, Henry
dc.contributor.evaluator	Torres Amaris, Rafael Ángel
dc.contributor.evaluator	Gutiérrez Niño, Willian
dc.contributor.evaluator	Plata Gómez, Arturo
dc.date.accessioned	2026-05-28T12:48:13Z
dc.date.created	2026-05-24
dc.date.issued	2026-05-24
dc.description.abstract	La aceleración de partículas cargadas basada en plasma constituye una alternativa prometedora frente a los aceleradores convencionales, ya que permite alcanzar gradientes de aceleración mucho mayores y reducir significativamente las dimensiones del sistema físico. Sin embargo, su implementación experimental suele requerir fuentes láser intensas y ultracortas, además de instrumentación especializada para la detección de procesos ultrarrápidos, lo que limita su accesibilidad y complejidad técnica. Como una opción más práctica, la excitación de ondas plásmicas mediante pulsos de microondas propagándose en guías llenas de plasma surge como una estrategia viable para simplificar la infraestructura experimental y ampliar el estudio de estos mecanismos. En esta tesis se presentan, mediante simulaciones computacionales tridimensionales, la caracterización de la onda plásmica (wake) generada por pulsos cortos de microondas en plasmas de baja densidad y el análisis de la aceleración de electrones bajo su influencia. Este trabajo ofrece un estudio sistemático que contribuye a consolidar las bases teóricas de este mecanismo de aceleración impulsado por pulsos de microondas. Los resultados obtenidos permiten avanzar en el estudio de la viabilidad de este esquema y de sus potenciales aplicaciones, entre ellas el desarrollo de fuentes compactas y eficientes de rayos X.
dc.description.abstractenglish	Plasma-based acceleration of charged particles represents a promising alternative to conventional accelerators, as it enables much higher accelerating gradients while significantly reducing the physical dimensions of the system. However, its experimental implementation typically requires high-intensity, ultrashort laser pulses and specialized instrumentation for the detection of ultrafast processes, which limits its accessibility and increases technical complexity. As a more practical approach, the excitation of plasma waves by microwave pulses propagating in plasma-filled waveguides emerges as a viable strategy to simplify the experimental setup and broaden the study of such mechanisms. In this thesis, three-dimensional computational simulations are used to characterize the plasma wave (wake) generated by short microwave pulses in low-density plasmas and to analyze the resulting electron acceleration. This work provides a systematic computational study that helps to consolidate the theoretical foundations of microwave-driven plasma acceleration. The results obtained advance the understanding of the feasibility of this scheme and its potential applications, including the development of compact and efficient X-ray sources.
dc.description.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001682243
dc.description.degreelevel	Doctorado
dc.description.degreename	Doctor en Física
dc.description.googlescholar	https://scholar.google.com/citations?user=m5CCFt8AAAAJ&hl=es
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0003-3626-2662
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/47561
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Doctorado en Física
dc.publisher.school	Escuela de Física
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
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dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Plasma
dc.subject	fuerza ponderomotriz
dc.subject	aceleración wakefield
dc.subject	pulso de microondas
dc.subject	simulación computacional
dc.subject	método particle-in-cell
dc.subject.keyword	Plasma
dc.subject.keyword	ponderomotive force
dc.subject.keyword	wakefield acceleration
dc.subject.keyword	microwave pulse
dc.subject.keyword	computational simulation
dc.subject.keyword	particle-in-cell method
dc.title	ESTUDIO COMPUTACIONAL DE LA ACELERACIÓN WAKEFIELD EN GUÍAS DE ONDA LLENAS DE PLASMA
dc.title.english	COMPUTATIONAL STUDY OF WAKEFIELD ACCELERATION IN PLASMA-FILLED WAVEGUIDES
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
dspace.entity.type	Publication