Diseño del sistema estructural de un telescopio de muones para la aplicación de muografía en el volcán Cerro Machín

Abstract

La muografía es un método que emplea sistemas de detección para el análisis de estructuras geo-antrópicas mediante el registro de la trayectoria de muones. El desarrollo de telescopios con detectores centelladores ha permitido el estudio de este tipo de estructuras; sin embargo, su implementación en entornos de difícil acceso presenta dificultades asociadas a condiciones ambientales, transporte y montaje de los instrumentos, factores que inciden en la precisión y durabilidad. Este trabajo tiene como objetivo desarrollar una propuesta de diseño del sistema estructural del telescopio de muones del Grupo de investigación en Relatividad General, GIRG para mejorar su precisión angular, permeabilidad lumínica y capacidad de transporte, considerando condiciones del entorno de operación para la obtención de la imagen de un muograma. Para ello, se analizaron diferentes configuraciones estructurales, seguido a esto se diseñaron, se hizo prototipado, verificación y evaluación de los componentes prioritarios del sistema. Este proceso permitió optimizar el diseño en términos de distancia entre el SiPM y la fibra, el movimiento del sistema ensamblado y la entrada de luz no deseada para obtener mejor calidad de la imagen. Adicionalmente, se propuso un modelado 3D estructural del telescopio final donde se define el método del sistema de medición angular, alineación entre los paneles, la organización de sus elementos y los materiales, previendo facilitar el transporte y montaje para su futura construcción. Los resultados obtenidos, muestran que la propuesta de diseño es una base para mejorar la estabilidad y funcionalidad de un telescopio de muones, facilitando su aplicación en estudios geofísicos, particularmente en la exploración de estructuras volcánicas como el Cerro Machín.