Procedimiento de instalación, calibración y sincronización del arreglo de detectores cherenkov de agua (Guane), para la detección y estudio de rayos cósmicos en Bucaramanga

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dc.contributor.advisorPeña Rodriguez, Jesus
dc.contributor.advisorNúñez de Villavicencio Martínez, Luis Alberto
dc.contributor.authorHernandez Barajas, Sandra Patricia
dc.contributor.authorLeon Carreño, Yesid Fabian
dc.date.accessioned2024-03-03T23:57:10Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-03T23:57:10Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEl proyecto GUANE nace en el marco del convenio internacional LAGO, siendo la red más grande de WCDs operando a distintas altitudes. GUANE será un arreglo de tres WCDs sincronizados temporalmente y ubicados en la UIS, dispuestos en forma de triángulo, que registran la componente muónica, electromagnética y hadrónica de las EAS de RCs. Este trabajo apuntó a establecer un procedimiento para la instalación, calibración y sincronización de un WCD que será usado como prototipo para los demás detectores que conforman el arreglo GUANE. Cada WCD está compuesto de un PMT el cual convierte el haz de luz generado por la interacción de una partícula cargada en el agua (efecto Cherenkov), en una señal eléctrica que es amplificada para luego ser digitalizada y almacenada. Dichos eventos se ven reflejados en pequeños pulsos de corta duración (≈ 150ns) y con una frecuencia que puede llegar hasta ≈ 2kHz, las señales deben ser cuantizadas y almacenadas usando una electrónica de alta velocidad, en este caso se usan conversores análogo digitales rápidos (FADCs) y un Arreglo de Compuertas Programable (FPGA-Spartan3) corriendo a 40 MHz. La cantidad de datos que se generan alcanzan 800 MB por hora; para administrar y almacenar estos datos se usa una CubieBoard2 y un disco duro. Los datos son etiquetados con dos variables temporales, una de alta frecuencia, la cual tiene una resolución de 10 ns e indica el momento exacto en que ocurrió el evento, y una de baja frecuencia la cual sincroniza temporalmente todos los detectores mediante GPS. Con el WCD se pueden observar fenómenos como los decrecimientos Forbush, la evolución temporal de la actividad solar y la posible detección de rayos gamma. Por tal motivo, se desarrollan algoritmos en bash para encontrar el valor de los parámetros de funcionamiento óptimo del WCD y validar su operación mediante el análisis de los datos obtenidos.
dc.description.abstractenglishThe GUANE project was born within the framework of the LAGO international agreement, being the largest network of WCDs operating at different altitudes. GUANE will be an array of three WCDs temporarily synchronized and located at the UIS, arranged in a triangle shape, which register the muon and hadronic component of the EAS of RCs. This work aimed to establish a procedure for the installation, calibration and synchronization of a WCD that will be used as a prototype for the other detectors that make up the GUANE array. Each WCD is composed of a PMT which converts the beam of light generated by the interaction of a charged particle into the water (Cherenkov effect), into an electrical signal that is amplified and then digitized and stored. These events are reflected in small pulses of short duration (≈ 150ns) and with a frequency that can reach up to ≈ 2kHz, the signals must be quantized and stored using a high electronic speed, in this case fast digital analog converters (FADCs) and a programmable gate array (FPGA-Spartan3) running at 40 MHz are used. The amount of data that is generated reaches 800 MB per hour; to manage and store this data, a CubieBoard2 and a hard disk are used. The data is labeled with two temporary variables, one of high frequency, which has a resolution of 10 ns and indicates the exact moment in which the event occurred, and one of low frequency which temporarily synchronizes all the detectors by GPS. With the WCD, phenomena such as Forbush decreases, the temporal evolution of solar activity and the possible detection of gamma rays can be observed. For this reason, algorithms are developed in bash to find the value of the optimal functioning parameters of the WCD and validate its operation by analyzing the data obtained.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electrónico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/37815
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCalibración
dc.subjectDetectores Cherenkov De Agua
dc.subjectForbush
dc.subjectPartícula Única
dc.subjectSincronización Temporal
dc.subjectRayos Cósmicos
dc.subjectLluvias Aéreas Extendidas.
dc.subject.keywordCalibration
dc.subject.keywordWater Cherenkov Detector (Wcd)
dc.subject.keywordForbush
dc.subject.keywordCosmic Rays (Rcs)
dc.subject.keywordSingle Particle
dc.subject.keywordExtensive Air Showers (Eas)
dc.titleProcedimiento de instalación, calibración y sincronización del arreglo de detectores cherenkov de agua (Guane), para la detección y estudio de rayos cósmicos en Bucaramanga
dc.title.englishProcedure for the installation, calibration and synchronization of the water cherenkov detectors array (guane), for the detection and study of cosmic rays in bucaramanga1 .
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Electrónica