Reacondicionamiento del generador GEPOPU y experimentos de colisiones de flujos de plasmas contra objetos sólidos

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dc.catalogadorgjm
dc.contributor.advisorVeloso Espinosa, Felipe Eduardo
dc.contributor.authorDíaz Pacheco, Juan Pablo José
dc.contributor.otherPontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Física
dc.date.accessioned2024-08-26T14:50:51Z
dc.date.available2024-08-26T14:50:51Z
dc.date.issued2024
dc.date.updated2024-08-19T22:51:07Z
dc.descriptionTesis (Magíster en Física)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2024.
dc.description.abstractEn esta tesis se presenta el reacondicionamiento del generador GEPOPU de la Pontificia Universidad Católica de Chile de modo de utilizarlo para experimentos de ísica del plasma y se presentan resultados de colisiones de flujos de plasma contra objetos sólidos.Se confeccionó un banco de condensadores Marx con valores de inductancia y capacitancia de LMarx = 2.57±0.02 μH y CMarx = 3.66±0.02 nF respectivamente, acoplado a una línea de transmisión de modo de comprimir el pulso. Se montaron diagnósticos eléctricos de modo de medir el voltaje y la corriente generado por el pulso, con los cuales se obtuvo un pulso en cortocircuito de Imax = 163 ± 5 kA y tiempo de subida de 122 ± 4 ns con una tasa de corriente dI/dt = 1.34 ± 0.06 · 10^12 A/s.Utilizando este generador y a modo de estudiar fenómenos de choques en un contexto de objetos astrofísicos, se montó un arreglo de alambres inverso, lo que produjo un flujo de plasma el cual se hizo colisionar con un objetivo plano de mica y se logró generar un choque supersónico tipo bowshock. En este nuevo montaje se logró producir un pulso de corriente máxima de Imax = 192±4 kA en 102±2 ns con una tasa dI/dt = 1.88±0.05 · 10^12 A/s. De forma de medir la densidad electrónica del choque se montó un diagnóstico óptico refractivo de interferometría mediante un láser (Nd:YAG 4 ns, 532 nm) el cual incidió en el arreglo. Resultados de los mapas de densidad de los choques nos permitieron medir el número de Mach M para la velocidad del flujo del plasma y el ´índice adiabático γ, el cual nos da indicios del proceso de enfriamiento del choque el cual puede ser adiabático con γ = 5/3 o radiativo con γ < 5/3, obteniendo valores de M = 1.7 − 1.9 y γ = 1.3 − 1.9 para disparos en un tiempo de ∼ 200ns después de la subida de corriente.Por otro lado, resultados utilizando dos objetivos de mica generaron dos choques simultáneamente, lo que permitió estudiar la zona de interacción entre ambos. Se logró calcular el ´angulo crítico ϕcrit de interacción indicador de la generación de un Mach stem, y comparándolo con mediciones directas del ´angulo de incidencia entre los choques, se obtuvo que los ´angulos de incidencia fueron mayores a los ´angulos críticos calculados, indicando la producción de un Mach stem. La mayor fuente de error se asocia a la medición del ´ángulo del cono de Mach, el cual tuvo una dispersión bastante significativa (∼ 35±8◦). A futuro se pretende acoplar un prepulso a GEPOPU de manera de generar una columna de plasma por la cual circulará el pulso principal, acelerando más fácilmente el flujo. Futuros diagnósticos incluyen medición de velocidad y temperatura del plasma de manera de determinar la colisionalidad del choque, el cual es un parámetro relevante si se quiere comparar con fenómenos astrofísicos.
dc.fechaingreso.objetodigital2024-08-26
dc.format.extentvi, 64 páginas
dc.fuente.origenAutoarchivo
dc.identifier.doi10.7764/TesisUC/FIS/87670
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.7764/TesisUC/FIS/87670
dc.identifier.urihttps://repositorio.uc.cl/handle/11534/87670
dc.information.autorucInstituto de Física; Veloso Espinosa, Felipe Eduardo; 0000-0002-6703-5449; 14943
dc.information.autorucInstituto de Física; Díaz Pacheco, Juan Pablo José; 0000 0001 83716263; 224166
dc.language.isoes
dc.nota.accesocontenido completo
dc.rightsacceso abierto
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es
dc.subject.ddc510
dc.subject.deweyMatemática física y químicaes_ES
dc.titleReacondicionamiento del generador GEPOPU y experimentos de colisiones de flujos de plasmas contra objetos sólidos
dc.typetesis de maestría
sipa.codpersvinculados14943
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