Informes de Proyectos de Investigación

Estudio del impacto de las irregularidades ionosféricas en la comunicación satelital de Costa Rica

2025-09-29T21:20:26Z

Estudio del impacto de las irregularidades ionosféricas en la comunicación satelital de Costa Rica Gutiérrez-Chaves, Carlos Roberto; Rojas-Quesada, Miguel Ángel Este proyecto respondió a la escasez de datos e instrumentos dedicados al análisis del centelleo ionosférico en Costa Rica. Se enfocó en desarrollar capacidades locales para medir y estudiar estos fenómenos que afectan la precisión de las comunicaciones y la navegación satelital. La población meta incluye investigadores y estudiantes interesados en entender y mitigar estos impactos. La estrategia de abordaje combinó revisión bibliográfica, análisis metodológico, y pruebas de concepto mediante la implementación de un dispositivo tipo ScintPi. Este fue construido en el TEC siguiendo la metodología de UTDallas y validado frente a un equipo original. Como producto se generó una propuesta de investigación basada en evidencias locales titulada “Caracterización de la dinámica de irregularidades ionosféricas sobre Costa Rica mediante una red de dispositivos de bajo costo”. Entre los principales hallazgos se resalta la importancia de adaptar metodologías a las condiciones regionales y la necesidad de fortalecer capacidades locales para la observación ionosférica con fines científicos y aplicados. Proyecto de Investigación. Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR). Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Dirección de Proyectos. Escuela de Física, 2025

Implementación y simulación del tokamak esférico MEDUSA-CR: Etapa 1

2025-08-11T20:30:34Z

Implementación y simulación del tokamak esférico MEDUSA-CR: Etapa 1 Vargas-Blanco, Victor Iván; Mora-Meléndez, Jaime; Araya-Solano, Luis Alonso; Barillas-Mora, Laura El tokamak esférico MEDUSA (Madison EDUcation Small Aspect ratio spherical tokamak, con un radio mayor de R < 0.14 m, radio menor de a < 0.10 m, campo toroidal BT < 0.5 T, corriente del plasma Ip < 40 kA, y 3 ms de pulso) fue construido y operado en la Universidad de Wisconsin en Madison en EE.UU. En el 2013 el Instituto Tecnológico de Costa Rica recibió en donación este dispositivo experimental junto con un banco de 3000 capacitores (1500 μF, 450 VDC) que se encuentran hoy en día en el Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones. Un Tokamak esférico es un tipo de dispositivo que confina magnéticamente plasmas de alta temperatura para investigación en energía de fusión basado en el principio Tokamak (acrónimo de palabras rusas que en español significan cámara toroidal con bobinas magnéticas). La investigación en estos dispositivos se realiza con el objetivo futuro de tener una nueva fuente de energía renovable a partir de fusión nuclear. El objetivo general de este proyecto fue “Implementar el sistema de vacío, inyección de gas, diseñar y simular el sistema de carga y descarga de los capacitores, así como simular plasmas en el tokamak esférico MEDUSA-CR”. Para alcanzarlo se definió una metodología basada en el diseño de los sistemas utilizando el criterio de experto, referencias del estado del arte y uso de códigos computacionales para simulación de plasma disponibles en la comunidad científica de Tokamaks. Como principales resultados de este proyecto se logró implementar un nuevo sistema de vacío para MEDUSA-CR, así como un nuevo sistema de inyección de gas compacto y móvil que permite picos de 1 ms, tiempo que es lo suficientemente rápido para la inercia inherente al gas inyectado. Se logró diseñar y simular un sistema de control de corriente para las bobinas del Tokamak Esférico MEDUSA-CR que presenta la oportunidad de habilitar otros modos de operación en este dispositivo. En este caso se diseñó y simuló para que pueda operar en modo AC, el cual permite realizar descargas de larga duración. Esto le da más relevancia al experimento pues amplia la capacidad de experimentación Finalmente, se simuló el confinamiento de equilibrio para MEDUSA-CR usando los parámetros de construcción originales. Se encontró que las bobinas de campo poloidal externos de radio más pequeño son prescindibles. Además, se concluyó que la geometría para la forma del plasma más conveniente es la forme bean shape. Proyecto de Investigación (Código: 14500016) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Física, Área Académica de Ingeniería Mecatrónica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2018

Diagnóstico del Tokamak Esférico MEDUSA-CR

2025-07-21T22:09:33Z

Diagnóstico del Tokamak Esférico MEDUSA-CR Vargas-Blanco, Iván; Mora-Meléndez, Jaime El 20 de febrero de 2013 el Instituto Tecnológico de Costa Rica firmó el “Used Equipment Sales Agreement” con la “University of Wisconsin-Madison” de EE.UU donde se formaliza la compra por $ 1 (un dólar) de las partes industriales del Tokamak Esférico llamado MEDUSA (Madison EDUcation Small Aspect ratio tokamak) y un banco de 3000 capacitores (1500 μF, 450 VDC). Esta actividad de fortalecimiento tuvo por objetivo general el diagnosticar el estado en el que se encuentra el equipo llamado MEDUSA-CR ubicado en la actualidad en el Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones. Se realizaron dos objetivos específicos que buscaban: (1) Examinar el estado de los diferentes sistemas del Tokamak Esférico MEDUSA-CR y (2) Determinar las necesidades para implementarlo. La metodología utilizada fue inspección visual de los sistemas utilizando el criterio de experto para determinar su estado, así como el uso de equipo especializado y una guía técnica para el dispositivo [1]. Se elaboraron listados de componentes a reemplazar y necesarios para su construcción identificando al menos un proveedor, así mismo se indicaron las recomendaciones necesarias para la puesta a punto de forma segura. Como conclusión esta actividad logró identificar el estado actual de los diferentes sistemas en el Tokamak Esférico MEDUSA-CR desde el punto de vista de ingeniería. Así mismo se determinaron las necesidades para implementarlo al plantear mejoras para el funcionamiento del dispositivo y obteniendo listados de componentes por comprar. Como principal resultado se demuestra la viabilidad de poner en funcionamiento este Tokamak abriendo el camino para futuros proyectos de investigación. Proyecto de investigación (Código: 5402-1801-0504) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Física, 2017

Desarrollo de un laboratorio de metrología dimensional y de temperatura.

2025-07-22T20:32:36Z

Desarrollo de un laboratorio de metrología dimensional y de temperatura. Lobo-Zamora, Juan Carlos; Gutiérrez-Fallas, Dionisio; Montero-Zeledón, Ernesto This building activity research is focused on developing appropriate conditions to enable the School of Physics have an Metrology Laboratory in temperature and dimensional variables. Across the project was managed properly locate the equipment purchased by the school, in addition to the designs of a possible laboratory and make progress efforts to obtain the necessary physical space. On the other hand it was possible to establish basic work procedures calibration and control equipment and preliminary tests were conducted thereon. Such tests were preliminary because it is not had the space with all controlled conditions to allow performing measurements according to the rigor of the procedures. It was possible to establish cooperation with the Research Center Housing and Construction to allow a joint development because of that they have common interests in metrology and quality control, Also a list of contacts in a number of actors was established important in the field of metrology at national level. Working with student assistants allowed researchers to acquire training experience and training in the area of metrology and students the opportunity to acquire skills and abilities in the area of work laboratory and implementation of calibration procedures. Proyecto de Investigación. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Física, 2010