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Title: Sistema de disparo digital para la detección de rayos Gamma basado en un FPGA
Authors: Camarillo Nuñez, Alfonso
Keywords: Rayos Gamma
Altas energías
Luz Cherenkov
Tubo fotomultiplicador
Convertidor de tiempo real
Tecnología Fuse-Link
Dispositivos PROM
Issue Date: 13-Mar-2018
Abstract: La detección de rayos Gamma tiene varias aplicaciones. En ésta tesis nos enfocaremos en la aplicación astronómica, revisando los fenómenos astrofísicos que generan este tipo de energía como los agujeros negros o supernovas. Los observatorios terrestres van aumentado la capacidad de detectar este tipo de energía. Con ellos se han encontrado otras fuentes de energía muy similares, que se han podido discriminar por la forma en que representan sus efectos en el Planeta. En este trabajo se propone establecer un sistema para realizar la discriminación de las señales de rayos Gamma de manera digital y mono canal. Los observatorios de detección de rayos Gamma como MILAGRO o HAWC cuentan con muchos detectores repartidos en una gran superficie. Para este caso se propone el desarrollo de un arreglo de pruebas de laboratorio, con un algoritmo implementado en un FPGA (Field Programmable Gate Array / Arreglo de compuertas programables en campo).
Description: En el Capítulo 1, se describe brevemente el concepto de rayo Gamma. El por qué se estudian los efectos que tienen en nuestro planeta así como las técnicas que se utilizan para su detección y en cuál de éstas basamos la tesis. En el Capítulo 2, se explica que es un FPGA, un poco de su historia, las diferentes arquitecturas y por qué será útil. En el Capítulo 3, se reportan los resultados de la investigación de las diferentes plataformas de tarjetas de FPGAs que hay en el mercado, evaluadas en función de las principales características del sistema de discriminación de la señal generada por un rayo Gamma. El proceso para escoger un ADC (del Inglés: Analog to Digital Converter) compatible con el FPGA y tarjeta de evaluación seleccionados se describe en el Capítulo 4. En el Capítulo 5, presenta el desarrolló del algoritmo de discriminación que posteriormente se programó en el FPGA. Con el ADC se generan los valores digitales de la señal y el FPGA se encarga de analizarlos haciendo la discriminación, dándonos así una respuesta. En el Capítulo 6, se describen varias pruebas de simulación realizadas antes de descargar físicamente el programa al FPGA. Como el desarrollo de una tarjeta para el ADC representa un periodo muy extenso se optó por emular la señal desde una PC para ser transmitida al FPGA. En el Capítulo 7, se presentan los principales resultados.
URI: http://132.248.52.100:8080/xmlui/handle/132.248.52.100/14852
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