{"id":59784,"date":"2024-01-16T07:43:08","date_gmt":"2024-01-16T11:43:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ing.una.py\/?p=59784"},"modified":"2024-12-05T14:07:33","modified_gmt":"2024-12-05T17:07:33","slug":"desarrollo-y-optimizo-nuevas-tecnicas-de-lectura-para-sensores-de-multiples-lecturas-no-destructivas-para-la-deteccion-de-senales-debiles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ing.una.py\/FIUNA3\/?p=59784","title":{"rendered":"Desarroll\u00f3 y optimiz\u00f3 nuevas t\u00e9cnicas de lectura para Sensores de M\u00faltiples Lecturas No Destructivas para la detecci\u00f3n de se\u00f1ales d\u00e9biles"},"content":{"rendered":"<p><![CDATA[<em><b>\u00abDesarrollo y Optimizaci\u00f3n de Nuevas T\u00e9cnicas de Lectura para Sensores de M\u00faltiples Lecturas No Destructivas para Detecci\u00f3n de Se\u00f1ales D\u00e9biles\u00bb<\/b><\/em><b>,\u00a0<\/b>se denomina el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado por el ahora ingeniero<strong>\u00a0Blas Junior Irigoyen Gim\u00e9nez,<\/strong>\u00a0como prueba final para egresar de la carrera de\u00a0<b>Ingenier\u00eda Mecatr\u00f3nica\u00a0<\/b>de la<b>\u00a0Facultad de Ingenier\u00eda de la Universidad Nacional de Asunci\u00f3n (FIUNA).<\/b> La defensa del trabajo se realiz\u00f3 el pasado 27 de Diciembre de 2023 en\u00a0la Instituci\u00f3n.<!--more-->\n\nLos sensores de im\u00e1genes son dispositivos semiconductores compuestos por una matriz de p\u0131xeles. Los fotones incidentes producen una ionizaci\u00f3n de carga en el detector colectada por los p\u00edxeles del arreglo. Existen diferentes tipos de sensores siendo los m\u00e1s comunes los basados en tecnolog\u0131as CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) y los basados en dispositivos de carga acoplada, conocidos como CCDs (Charge-Coupled Devices). Su utilizaci\u00f3n se extiende desde c\u00e1maras de uso comercial, como las presentes en los tel\u00e9fonos m\u00f3viles, hasta aplicaciones cient\u0131ficas. Dependiendo del sensor, es posible adquirir tanto se\u00f1ales producidas por fotones de longitud de onda en el rango visible como fuera de este. Los CCDs para uso cient\u0131fico han tenido un gran impacto desde la d\u00e9cada de los 80s, debido a su alta sensibilidad para la obtenci\u00f3n de im\u00e1genes. Hoy en d\u0131a se dispone de CCDs optimizados para diferentes campos, algunos de los m\u00e1s destacados son la astronom\u0131a, espectroscop\u0131a, medicina, rob\u00f3tica, microscop\u0131a, im\u00e1genes satelitales, y para la medici\u00f3n de diferentes se\u00f1ales f\u0131sicas, como luz visible, luz infrarroja, luz ultravioleta, rayos X, diferentes part\u0131culas subat\u00f3micas, etc.\n\nLa capacidad de lectura no destructiva de los actuales dispositivos de carga acoplada (CCD) tipo Skipper ha demostrado ser una potente t\u00e9cnica para reducir la limitaci\u00f3n de ruido de los dispositivos sensores de im\u00e1genes y se\u00f1ales d\u00e9biles convencionales de silicio, incluso a niveles que permiten el recuento de un solo fot\u00f3n o un solo electr\u00f3n. La reducci\u00f3n del ruido se consigue dedicando un tiempo extra a realizar varias mediciones de la carga del mismo pixel. Este tiempo extra ha sido una limitaci\u00f3n para el uso m\u00e1s amplio de la tecnolog\u00eda en aplicaciones de f\u0131sica de part\u0131culas y astronom\u0131a m\u00e1s all\u00e1 de su exitoso uso para b\u00fasquedas de materia oscura.\n\nEn el Trabajo Final de Grado se present\u00f3 el desarrollo y prueba de concepto de una nueva arquitectura de sensores que utiliza m\u00faltiples amplificadores de puerta flotante no destructivos para conseguir un ruido de lectura por debajo del electr\u00f3n en un detector CCD. Este dispositivo de carga acoplada con amplificadores m\u00faltiples de sensado (MAS-CCD) puede realizar m\u00faltiples mediciones de carga independientes con cada amplificador. Estas medidas de los m\u00faltiples amplificadores pueden combinarse para reducir el ruido de lectura sin la penalizaci\u00f3n del tiempo de lectura extra del esquema de muestreo repetitivo del Skipper CCD.\n\nSe demostr\u00f3 la capacidad de transferir carga de forma no destructiva entre amplificadores y la combinaci\u00f3n de mediciones de amplificadores individuales para reducir el ruido. Se logr\u00f3 niveles de transferencia fot\u00f3nica, linealidad de coleccion de carga, eficiencia de transferencia de carga y capacidad de full well cercanos a lo dispositivos CCD convencionales y Skipper. Este detector tiene aplicaciones interesantes para obtenciones de imagen cu\u00e1ntica, microscop\u0131a, interacciones de baja energ\u00eda, y, por sobre todo, sus caracter\u00edsticas demostradas en este trabajo, lo convierten en candidato ideal para su uso en astronom\u00eda, siendo identificado como principal tecnolog\u00eda para futuros proyectos. El desarrollo de este trabajo incluy\u00f3 una estancia de investigaci\u00f3n de 6 meses en el Fermi National Accelerator Laboratory (Batavia, IL. U.S.A). Parte del desarrollo y los resultados mostrados en este trabajo fueron publicados en un art\u00edculo y presentados en una presentaci\u00f3n oral denominada \u00abFast Single-Quantum Measurement with a Multi-Amplifier Sensing Charge-Coupled Device\u00bb en el Coordinating Panel of Advanced Detectors (CPAD) Workshop, Stanford Linear Accelerator Center 2023.]]>    \t<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00abDesarrollo y Optimizaci\u00f3n de Nuevas T\u00e9cnicas de Lectura para Sensores de M\u00faltiples Lecturas No Destructivas para Detecci\u00f3n de Se\u00f1ales D\u00e9biles\u00bb,\u00a0se denomina el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado por el ahora ingeniero\u00a0Blas Junior Irigoyen Gim\u00e9nez,\u00a0como prueba final para egresar de la carrera de\u00a0Ingenier\u00eda Mecatr\u00f3nica\u00a0de la\u00a0Facultad de Ingenier\u00eda de la Universidad Nacional de Asunci\u00f3n (FIUNA). 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