Espejo tipo-fresnel para el telescopio del detector de Fluorescencia
Date
2002
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
En este trabajo se diseñó, construyó y se probó un prototipo de espejo tipo Fresnel de baja frecuencia, que podrá ser usado como telescopio de un detector de fluorescencia para estudios espaciales de rayos cósmicos de ultra alta energía TUS/KLYPVE. Los espejos de Fresnel fueron escogidos por su poco peso, facilidad de traslado y despliegue. Para evitar los efectos de difracción debido a la alta frecuencia de los anillos, se decidió usar espejos de baja frecuencia y a cambio debieron usarse superficies esféricas en cada anillo en lugar de conos. Desarrollamos un programa de trazo exacto de rayos para calcular el tamaño de mancha de nuestros diseños. Los resultados de este programa fueron verificados con el programa comercial Oslo. Hicimos varios diseños y en cada uno se calculó el tamaño de mancha para imágenes en y fuera de eje. Para el diseño original se propuso que cada anillo del espejo de Fresnel de Baja Frecuencia fuera una superficie parabólica diferente, con la condición de que cada anillo tuviera un punto focal común. Sin embargo este espejo es muy dificil de construir. Por esto exploramos varias geometrías; Primero se hizo un diseño con superficies parabólicas; Segundo se hicieron dos diseños de un espejo esférico tipo Fresnel, uno con centro de curvatura común, y otro diseño de espejo esférico tipo Fresnel con ancho y radios de curvatura iguales (ver apéndice 1). Tercero, en el diseño con anillos de espejos esféricos ajustamos los radios de curvatura. Para el diseño final, se hizo un diseño de un espejo tipo Fresnel con radios de curvatura iguales para el telescopio del detector de Fluorescencia del proyecto KLYPVE. Nuestro diseño es tecnológicamente sencillo porque los radios de curvatura de todos los anillos son idénticos. De este diseño se hizo un prototipo a escala para realizar las pruebas; las imágenes obtenidas en el laboratorio fueron procesadas con ayuda del programa "Image Reduction an Análisis Facility (Iraf)". En el capítulo 1 se describen algunos aspectos de los proyectos TUS/KLIPVE; en el capítulo 2 se describen los diferentes tipos de detectores de Fluorescencia hasta ahora usados; en el capítulo 3 se presentan los diseños tipo Fresnel para detectores de fluorescencia y en el capítulo 4, se describe la construcción y pruebas del prototipo construido.