Publication: MEDICIÓN DE RADIOFRECUENCIA MEDIANTE ANTENAS PARA DIAGNÓSTICO COMPLEMENTARIO EN DISPOSITIVOS PLASMA FOCO
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Date
2019
Authors
ORELLANA GONZÁLEZ, LUIS ALBERTO
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Abstract
En este documento se presenta el trabajo realizado por el autor en el marco de la tesis
para optar al grado de magı́ster en ciencias de la ingenierı́a eléctrica titulada ”Medición de
radiofrecuencia mediante antenas para diagnóstico complementario en dispositivos plasma
foco”. Dicho trabajo consistió en una colaboración entre el Departamento de Ingenierı́a
Eléctrica, en particular el laboratorio de alta tensión LIDAT, de la Universidad Técnica
Federico Santa Marı́a Campus San Joaquı́n y el laboratorio de plasma y fusión nuclear de
la Comisión Chilena de Energı́a Nuclear. En especı́fico, la labor experimental fue realizada
en dependencias de este último laboratorio y utilizando uno de los dispositivos de plasma
pulsado disponibles.
En esta tesis se estudia la medición con antenas de los pulsos electromagnéticos emitidos por
el dispositivo de plasma pulsado denominado plasma foco, con el fin de realizar un diagnóstico
de su operación de manera remota y no invasiva. En estos dispositivos se produce un plasma
denso de alta temperatura a través de una compresión z-pinch, que genera las condiciones
para la emisión de radiación electromagnética de alta energı́a, como rayos X, y haces de
partı́culas, electrones e iones positivos. Adicionalmente, se pueden producir neutrones si
se usa deuterio como gas de trabajo, los cuales son evidencia de que reacciones de fusión
nuclear han ocurrido. La duración del plasma denso es corta, en el orden de nanosegundos,
por lo que los productos de la descarga se emiten de forma pulsada. Debido a que en esta
descarga los fenómenos son transitorios y además exhiben un comportamiento no lineal, en
el circuito eléctrico que energiza al dispositivo se generan las condiciones para la emisión de
radiación electromagnética desde los conductores eléctricos del dispositivo, es decir, un pulso
electromagnético que se puede detectar en el rango de radiofrecuencia. Indirectamente este
pulso está relacionado con la dinámica de la descarga que se desarrolla en el plasma foco, de
esta forma se pueden aprovechar estos pulsos para caracterizar la descarga a distancia.
El objetivo de esta tesis se centra en la medición de los pulsos electromagnéticos con antenas
y la relación que tienen con otros diagnósticos usados para el plasma foco: medición de
corriente y tensión, usando bobina Rogowski y divisor resistivo respectivamente, y medición
de rayos X afuera de la cámara de vacı́o usando un sistema centellador-fotomultiplicador.
Description
Keywords
ALTA TENSIÓN , PLASMA FOCO , ANTENAS