INGENIEROS DEL TEC CREAN DISEÑOS PARA INVESTIGAR PLASMA

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El pasado 25 de marzo de 2010 dos ingenieros del Tecnológico de Costa Rica presentaron en conferencia de prensa su diseño de un tipo de diagnóstico con aplicación única en el mundo para la investigación del comportamiento del plasma, fuente de energía del futuro.

Se trata de la sonda de Langmuir y del Interferómetro Heterodino de Microondas, creados por Julio Andrés Morera y José Mario Carranza, respectivamente, como culminación de su carrera en Ingeniería en Mantenimiento Industrial en el TEC.

Los trabajos los desarrollaron en el Laboratorio Nacional de Fusión, en España, el cual pertenece al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).

Con estas creaciones se da el paso inicial para conformar el primer laboratorio de física de plasmas ubicado en una universidad costarricense, cuya sede estará en el TEC de Costa Rica.

En él se desarrollarán proyectos orientados a distintas aplicaciones tecnológicas de los plasmas. Como una etapa inicial, se construirá un dispositivo único en su tipo en América Latina, el Stellarator de Costa Rica 1 (sus siglas son SCR-1).

Este dispositivo será el segundo de su tipo en el mundo debido a sus características de tamaño y costo, y en él podrán ponerse en práctica los diseños de Morera y Carranza para diagnosticar e investigar el plasma.

El Stellarator SCR-1 permitirá confinar o atrapar plasmas de temperaturas cercanas a los 180 000 grados Celsius y se utilizará para contribuir con la investigación de plasma a nivel mundial.

El TEC contribuye de manera activa con la comunidad científica internacional en la intensa investigación que se está llevando a cabo con respecto al plasma, y lo hace amparado al Convenio con el CIEMAT de España, lo cual le permite utilizar los datos generados por la máquina con que cuenta dicho país.

Todo este esfuerzo científico tiene el objetivo a futuro de generar reacciones de fusión nuclear que liberarán mucha energía, la cual podrá convertise en electricidad.

En este contexto ambos diagnósticos son totalmente nuevos y por ende, todos los datos que arrojen serán novedosos para la física de Stellarators pequeños.

Diseño de las sondas de Langmuir

Estas constituyen una de las técnicas básicas para el diagnóstico de plasmas, ya que permiten llevar a cabo las mediciones de su densidad, potencial, y temperatura, así como sus fluctuaciones. Estas sondas son un conjunto de pequeños electrodos metálicos que se introducen en el plasma.
 
No obstante, las existentes en la actualidad sólo le permiten hacerlo en el borde del plasma, por lo cual Julio Andrés Morera ha innovado con una aplicación única que permitirá las mediciones en cualquier parte del plasma y que se utilizará en uno de los stellarators más pequeños del mundo, el SCR-1. 
 
Las sondas se distinguen por permitir la medición de parámetros locales en el plasma y los diagnósticos representan la única forma de obtener información de los plasmas generados, por ende, se convierten en herramientas indispensables para la investigación.

Interferómetro Heterodino de Microondas

La interferometría es una técnica que mide las propiedades de dos o más ondas al estudiar los patrones de interferencia creadas por su superposición.
 
El interferómetro diseñado por José Mario Carranza mide la densidad electrónica lineal del plasma (cantidad de electrones por metro cúbico, el cual es medido en una línea). Este tipo de pruebas permitirá controlar de forma eficiente el plasma en el futuro.  

Carranza también diseñó el software para el sistema de adquisición de datos y el cálculo de la densidad electrónica lineal del plasma. 
 
Es el primer diseño de un interferómetro heterodino de microondas a nivel mundial que se utilizará para la medida de bajas densidades electrónicas de plasmas confinados magnéticamente en máquinas tipo Stellarator modular.

Fotografías:

En conferencia de prensa los ingenieros José Mario Carranza y Julio Andrés Morera, Dr. Iván Vargas del grupo de plasmas del TEC y el Dr. Dagoberto Arias, vicerrector de Investigación y Extensión del TEC.

Parte de los componentes del Interferómetro Heterodino de Microondas
 

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