{"id":111874,"date":"2018-03-11T10:38:33","date_gmt":"2018-03-11T10:38:33","guid":{"rendered":""},"modified":"2018-03-11T10:38:33","modified_gmt":"2018-03-11T10:38:33","slug":"metodologa%c2%ada-para-el-diseno-de-diagnosticos-interferometricos-de-alta-resolucion-espacial-para-la-medida-de-perfiles-de-densidad-electronica-en-plasmas-de-fusion-el-interferometro-heterodino-de","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/optica\/metodologa%c2%ada-para-el-diseno-de-diagnosticos-interferometricos-de-alta-resolucion-espacial-para-la-medida-de-perfiles-de-densidad-electronica-en-plasmas-de-fusion-el-interferometro-heterodino-de\/","title":{"rendered":"Metodolog\u00eda para el dise\u00f1o de diagn\u00f3sticos interferom\u00e9tricos de alta resoluci\u00f3n espacial para la medida de perfiles de densidad electr\u00f3nica en plasmas de fusi\u00f3n. el interfer\u00f3metro heterodino de haz expandido y de dos longitudes de onda del stellarator tj-ii."},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Pablo Pedreira Conchado <\/strong><\/h2>\n<p>Este trabajo de tesis doctoral desarrolla una metodolog\u00eda para el dise\u00f1o de diagn\u00f3sticos interferom\u00e9tricos multicanal para la medida de perfiles de densidad electr\u00f3nica de alta resoluci\u00f3n espacial en plasmas de fusi\u00f3n confinados magn\u00e9ticamente y su validaci\u00f3n a trav\u00e9s del dise\u00f1o de un diagn\u00f3stico para el stellarator tj-ii. a mediados del siglo xx surge la fusi\u00f3n termonuclear como una soluci\u00f3n y alternativa a los problemas que se derivan del uso de los combustibles f\u00f3siles como fuentes de energ\u00eda. Para obtener una reacci\u00f3n de fusi\u00f3n termonuclear entre deuterio y tritio (combustibles t\u00edpicos en este tipo de fusi\u00f3n) se necesita alcanzar muy altas temperaturas y ser confinada en un tiempo espec\u00edfico. En dispositivos de fusi\u00f3n por confinamiento magn\u00e9tico (tokamak y stellarator), al alcanzar estas temperaturas la materia se convierte en plasma y dicha reacci\u00f3n es controlada mediante fuertes campos magn\u00e9ticos. Para estudiar el comportamiento del plasma confinados magn\u00e9ticamente existen varios diagn\u00f3sticos, entre ellos las t\u00e9cnicas interferom\u00e9tricas. Podemos determinar la densidad electr\u00f3nica local del plasma a trav\u00e9s del desfase que introduce el plasma a una onda electromagn\u00e9tica cuando lo atraviesa en un punto concreto  para obtener un control total sobre la evoluci\u00f3n temporal y espacial de la densidad electr\u00f3nica obteniendo as\u00ed informaci\u00f3n sobre diferentes fen\u00f3menos relacionados con el transporte de energ\u00eda y part\u00edculas se debe iluminar el plasma en varios puntos muy pr\u00f3ximos entre s\u00ed simult\u00e1neamente para obtener un perfil de densidad de alta resoluci\u00f3n espacial. Por ello, surgen los sistemas interferom\u00e9tricos multicanal entre los que cabe destacar los interfer\u00f3metros de haz expandido que iluminan el plasma con un solo haz de medida y poseen mayor resoluci\u00f3n que los sistemas interferom\u00e9tricos de haces discretos.  los interfer\u00f3metros de haz expandido presentan varios inconvenientes. Desde el punto de vista de dise\u00f1o, no es trivial el dise\u00f1o del brazo de medida ya que depende de las dimensiones de los accesos que poseen los dispositivos de fusi\u00f3n as\u00ed como la propagaci\u00f3n de los haces desde la mesa \u00f3ptica donde est\u00e1n las fuentes l\u00e1ser hasta el interior del dispositivo. Por tanto, el uso de programas de dise\u00f1o \u00f3ptico permite simular y posteriormente dise\u00f1ar complejos brazos de medida a priori antes de la instalaci\u00f3n del interfer\u00f3metro. desde el punto de vista instrumental, existen varias fuentes de error que perjudican la obtenci\u00f3n de la medida de densidad electr\u00f3nica como son la pobre calidad del frente de onda del haz expandido de medida, los niveles de crosstalk \u00f3ptico y electr\u00f3nico asociados a la electr\u00f3nica y a los elementos fotodectores empleados en la medida y muestreo del frente de fase interferencial, las variaciones de fase espurias debidas a las vibraciones mec\u00e1nicas presentes en el entorno del dispositivo de fusi\u00f3n y el propio interfer\u00f3metro, y la posterior aplicaci\u00f3n de m\u00e9todos de interpolaci\u00f3n para la reconstrucci\u00f3n de dicho frente de fase y cancelaci\u00f3n de las variaciones de fase debidas a dichas vibraciones mec\u00e1nicas. Para la calibraci\u00f3n de la calidad del frente de onda heterodino, la evaluaci\u00f3n del crosstalk y el estudio de m\u00e9todos de interpolaci\u00f3n para la reconstrucci\u00f3n de frentes de fase se dise\u00f1\u00f3 un interfer\u00f3metro homodino\/heterodino de haz expandido de he-ne (0.633\u00c2\u00b5m). En dicho esquema interfer\u00f3metrico se utiliz\u00f3 un detector de fase multicanal basado en demodulaci\u00f3n i\/q de alta precisi\u00f3n en la medida de fase. posteriormente se traslada este estudio a un interfer\u00f3metro heterodino de haz expandido de dos longitudes de onda co2\/he-ne (10.6 \u00c2\u00b5m\/0.633\u00c2\u00b5m) para validar esta metodolog\u00eda extendida a un sistema con dos longitudes de onda y evaluar la capacidad de sustracci\u00f3n de variaciones de fase debidas a las vibraciones mec\u00e1nicas. El dise\u00f1o de este prototipo interferom\u00e9trico ha sido dise\u00f1ado mediante el programa de dise\u00f1o \u00f3ptico zemax. Adem\u00e1s, se ha dise\u00f1ado en colaboraci\u00f3n con la empresa vigo system un array fotolvotaico de 32 elementos para la medida del frente de onda interferencial de co2.  tras la validaci\u00f3n de la metodolog\u00eda de dise\u00f1o para este tipo de interfer\u00f3metros, se dise\u00f1a y se instala un interfr\u00f3metro heterodino de haz expandido de co2\/nd:yag (10.6 \u00c2\u00b5m\/1.064\u00c2\u00b5m) en el stellarator tj-ii (lfn-ciemat) con 17 l\u00edneas de visi\u00f3n y 3mm de resoluci\u00f3n espacial en el plasma. Para ello, previamente se ha simulado mediante el programa zemax permitiendo controlar la propagaci\u00f3n de los haces a lo largo de ambos brazos del interfer\u00f3metro. La mayor\u00eda de los elementos \u00f3pticos, as\u00ed como sus monturas, han sido dise\u00f1ados a medida debido a las especificaciones de nuestro dise\u00f1o. Adem\u00e1s se presenta el detector de fase multicanal, los sistemas de detecci\u00f3n que se emplean para la medida de los frentes de onda interferenciales para ambas longitudes de onda y la etapa de acondicionamiento de se\u00f1al previa al detector de fase. por \u00faltimo, se presenta los resultados experimentales obtenidos tras la instalaci\u00f3n de este sistema interferom\u00e9trico durante los meses de junio-noviembre de 2010 y las conclusiones finales obtenidas tras este trabajo de tesis.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Metodolog\u00eda para el dise\u00f1o de diagn\u00f3sticos interferom\u00e9tricos de alta resoluci\u00f3n espacial para la medida de perfiles de densidad electr\u00f3nica en plasmas de fusi\u00f3n. el interfer\u00f3metro heterodino de haz expandido y de dos longitudes de onda del stellarator tj-ii.<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Metodolog\u00eda para el dise\u00f1o de diagn\u00f3sticos interferom\u00e9tricos de alta resoluci\u00f3n espacial para la medida de perfiles de densidad electr\u00f3nica en plasmas de fusi\u00f3n. el interfer\u00f3metro heterodino de haz expandido y de dos longitudes de onda del stellarator tj-ii. <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Pablo Pedreira Conchado <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Carlos III de Madrid<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 25\/11\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Pablo Acedo Gallardo<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Juan  Carlos Mi\u00f1ano dom\u00ednguez <\/li>\n<li>bernardo Zurro hern\u00e1ndez (vocal)<\/li>\n<li>petra Kornejew (vocal)<\/li>\n<li>Luis enrique Garc\u00eda mu\u00f1oz (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Pablo Pedreira Conchado Este trabajo de tesis doctoral desarrolla una metodolog\u00eda para el dise\u00f1o de diagn\u00f3sticos interferom\u00e9tricos 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