In this research we tested two data analyses methodologies, namely the empirical orthogonal functions (EOFs) to estimate hydrographic CTD data profiles, and a successive corrections algorithm (SC) to project the results onto two dimensional grids, whose superposition leads to a quasi-three dimensional array, on the Ebro Delta shelf/slope domain. The EOFs as an extrapolation procedure with shallow casts was also tested with thickness profiles, for an adequate set of extrapolated profiles might render reliable geostrophic currents on the shelf. The reference level of no motion for the relative geostrophic currents was 500 m. The resulting currents were contrasted with the ones obtained with a classical methodology for shelf domains proposed by Csanady (1979). Another important goal was to test the potential use of linearly independent basic profiles vector modes derived from historic data, to reproduce the data from the oceanographic campaigns. We used CTD data from four oceanographic campaigns on the Ebro Delta region under different conditions: FANS I - autumn, FANS II - winter, FANS III - summer and MEGO 94, a previous winter campaign, showed atypical winter conditions, with open ocean dynamics that differed significantly from the shelf ones. We find that the EOFs applied to hydrographic variables with the self campaign eigenvectors renders very good results (expressed as variance explained percentage), when a non-standardized analysis is used (in which the variability is assumed to be unevenly distributed in the water column, as occurs in the ocean). Good results are also obtained when the variability is assumed to be evenly distributed (standardized analysis). When the historic eigenvectors are used, together with the campaign data, a larger number of modes needs to be included. The results are very good for the summer-FANS III and winter-FANS II campaigns. On the other hand, some significantly large errors are obtained for EOF-standardized density with the autumn-FANS I and the winter-MEGO 94 campaings.The projection of the EOFs results onto a 2.5 x 2.5 km 2D grid were carried out through a SC algorithm. Some unreliable distributions are obtained with the standardized density analysis, due to the differences of the open ocean and shelf distributions, which in turn lead to a very wide range of mode amplitudes. This lead us to test the interpolation of the estimated profiles instead of the amplitude values, improving the results in a significant manner. The geostrophic circulation obtained with Csanady's method renders spurious along-transect values. While this method has been successfully used on other shallow regions, the abrupt shelf/slope topography of the Ebro Delta, together with the integration path, render it unreliable. The EOFs estimates with the self-campaign eigenvectors tend to approach well the dynamic height distributions of outer slope and open ocean, particularly the non-standardized analysis. The estimates on the shelf circulation seem to be reliable in two campaigns only. Since no current ADCP data is available in any of the campaigns, a quantitative evaluation is not possible. The use of historic eigenvectors does not contribute to a better estimate of the shelf circulation.

El incremento de la utilizaci on de la energ a solar como fuente de generaci on de energ a requiere de una adecuada estimaci on de la radiaci on solar global y directa incidente en la super cie terrestre. La estimaci on de la radiaci on global se realiza mediante simulaciones de modelos num ericos de pron ostico meteorol ogico que contienen la informaci on sobre la variabilidad de las condiciones temporales, geogr a cas y atmosf ericas. Dicha estimaci on representa la base del pron ostico de la radiaci on solar para aplicaciones energ eticas. Sin embargo, los esquemas de transferencia radiativa implementados en los modelos meteorol ogicos, evidencian limitaciones en el c alculo de la radiaci on y extinci on atmosf erica con errores sistem aticos en la simulaci on de la radiaci on solar. Esta tesis presenta el desarrollo de un sistema de pron ostico de radiaci on solar basado en simulaciones del modelo meteorol ogico de meso-escala WRF-ARW, correcci on del Bias de la radiaci on global mediante t ecnicas de post-proceso y estimaciones de radiaci on directa a partir de un modelo param etrico. El modelo WRF-ARW es aplicado con una resoluci on espacial de 4kmx4km y temporal horaria sobre la pen nsula Ib erica. La evaluaci on anual de las simulaciones del modelo mediante 114 estaciones radiom etricas distribuidas en España para el año 2004, muestra un rMBE de 9.8 %, un rRMSE de 51% y un coe ciente de correlaci on r de 0.89 con los errores m as signi cativos en primavera (rMBE=14 %, rRMSE=42% y r=0.89) y verano (rMBE=11 %, rRMSE=37% y r=0.91). La sobrestimaci on para condiciones de cielo despejado es superior a 80 W m_2 y la subestimaci on con valores inferiores a -80 W m_2 se presenta en condiciones de cielo completamente nublado para todo el rango del vector posici on del Sol entre el horizonte y el cenit. Las t ecnicas de post-proceso implementadas y evaluadas en el Noreste de España (Cataluña) a trav es de 90 estaciones radiom etricas son: Model Output Statistics (MOS), Arti cial Neural Networks (ANN), Kalman Filter (KF) y m etodo Recursivo (REC). A partir de la revisi on bibliogr a ca, dichas t ecnicas son utilizadas para minimizar los errores sistem aticos de los pron osticos debido a las diferencias entre los resultados de las simulaciones y las observaciones. Con el prop osito de obtener los mejores resultados, se han combinado los post-procesos KF y MOS, los cuales presentan un rMBE anual promedio de 1.2%, un rRMSE de 43% y un coe ciente de correlaci on de 0.92. Los porcentajes de correcci on anual son de 87% y 17% para el Bias y el RMSE, respectivamente. Para la estimaci on de la radiaci on solar directa y las horas de Sol, se han evaluado cinco modelos de descomposici on param etrica. El modelo param etrico de Macagnan que presenta el mejor comportamiento, realiza la estimaci on a partir del ndice de transparencia atmosf erica calculado mediante la radiaci on global corregida por los post-procesos KF y MOS. Las correcciones de la radiaci on global, la estimaci on de la radiaci on directa y la contabilizaci on de las horas de Sol, son interpolados espacialmente a trav es del m etodo geoestad stico de Kriging. Los resultados son evaluados para analizar las limitaciones de la interpolaci on en funci on al comportamiento geogr a co y atmosf erico de la zona de estudio. Finalmente, el sistema es aplicado y evaluado en 48h de pron ostico del año 2009. Los resultados permiten analizar las correcciones de los post-procesos y las estimaciones de la radiaci on directa a partir de los elementos establecidos en el sistema de pron ostico con un alcance temporal de 48h. La aplicaci on de estas metodolog as en un sistema de pron ostico permite analizar el impacto de la correcci on del Bias, la estimaci on de la radiaci on directa y las horas de Sol a partir de simulaciones de pron ostico meteorol ogico. Por lo tanto, los resultados proporcionan un relevante aporte para futuras aplicaciones de pron osticos de la radiaci on solar en este sector energ etico. / The increased contribution of solar energy in the power generation resources requires an accurate estimation of global and direct beam solar radiation incident on the earth's surface. The estimation of global radiation is performed by means of numerical weather prediction models that include all the information to solve the temporal, geographical and atmospheric conditions variability. Being this the basis of the forecast of solar radiation for energy applications. However, the radiative transfer schemes implemented in meteorological models show limitations in the estimation of atmospheric radiation and extinction, with systematic errors in the simulation of solar radiation. This thesis presents the development of a forecasting system based on solar radiation simulations of the WRF-ARW meteorological mesoscale model, Bias corrections of global radiation from post-processing techniques and direct beam radiation estimations using a parametric model. The WRFARW model is applied in the Iberian peninsula with a spatial resolution of 4kmx4km and hourly temporal resolution. The annual evaluation of the model using 114 radiometric stations in Spain for the year 2004, shows rMBE of 9.8%, rRMSE of 51% and correlation coe cient r of 0.89 with the most signi cant errors in spring (rMBE=14 %, rRMSE=42% and r=0.89) and summer (rMBE=11 %, rRMSE=37% and r=0.91). The overestimation for clear sky conditions is over 80 W m_2 and the underestimation below -80 W m_2 are presented in overcast sky conditions for the entire range of Sun's position vector between the horizon and the zenith. The post-processing techniques implemented and evaluated in northeastern Spain (Catalonia) through 90 radiometric stations are: Model Output Statistics (MOS), Arti cial Neural Networks (ANN), Kalman Filter (KF) and Recursive method (REC). These techniques selected from the literature are used to minimize the systematic errors of the forecasts due to di erences between the results of simulations and observations. Combination of the techniques has also been analyzed, being the KF and MOS post-processes those with the best results in annual average with a rMBE of 1.2 %, rRMSE of 43% and correlation coe cient of 0.92. The annual rates of correction are 87% and 17% for Bias and RMSE, respectively To estimate direct beam radiation and sunshine hours, ve parametric models have been evaluated. The Macagnan model showed the best performance. The estimation is performed from the atmospheric transparency index calculated through global radiation corrected by KF and MOS post- processes. The Bias corrections of global radiation, estimations of direct beam radiation and sunshine hours are spatially interpolated through geostatistical method of Kriging. The results are evaluated to analyze the strengths and weaknesses of interpolation according to geographic and atmospheric behavior of the study area. Finally, the system is implemented and evaluated over 48h forecast of year 2009. The results have provided a valuable set of data to analyze the Bias correction of post-processes and the estimation of direct beam radiation from the elements of the forecast system with 48 hours ahead. The implementation of these methodologies on a forecasting system allows the impact analysis of bias correction, estimation of direct beam radiation and sunshine hours from meteorological forecast simulations. Thus, the results provide a relevant contribution for future applications of solar radiation forecast on solar radiation energy sector.

El objetivo de esta tesis es caracterizar el viento en la Península Ibérica mediante observaciones y modelos climáticos regionales, analizar los errores en las simulaciones y proponer e implementar mejoras físicas para la reproducción del viento en superficie. La metodología consiste en varios pasos. Primero, se han realizado un control de calidad y unificación de registros para crear una base de datos observacionales con una densidad sin precedentes (514 estaciones) de series temporales horarias de velocidad y dirección del viento durante 2002-2007. Segundo, los modelos climáticos regionales han sido usados en el estudio de la climatología del viento para superar las limitaciones que plantean las observaciones. Se ha realizado una simulación climática cubriendo la Península Ibérica a 10 km de resolución espacial durante 1959-2007 con el modelo MM5. Tercero, para facilitar la caracterización del viento y realizar una validación de las simulaciones a escala regional se han usado técnicas multivariantes (métodos de clustering y análisis de componentes principales). Con estas técnicas, el área de estudio se ha dividido en varias regiones atendiendo a los distintos modos de variabilidad del módulo del viento. Cuarto, para analizar el sesgo en el módulo del viento se ha realizado dos simulaciones análogas a la del modelo MM5 para el periodo de observaciones (2002-2007) con el modelo WRF. Una de las simulaciones incluye una parametrización de los efectos topográficos. Por último, se ha modificado el término de fricción topográfica del modelo WRF para considerar la influencia de la estabilidad atmosférica. Para ello se usa la energía cinética turbulenta que es incluida en el esquema de capa límte usando una ecuación de diagnótico. Los resultados de la caracterización del viento mediante las observaciones muestra una gran diversidad regional del viento en la Península Ibércia, puesta de manifiesto en el ciclo annual, la rosa de los vientos, los histogramas de la velocidad del viento así como en las correlaciones temporales entre las series medias regionales. La escala sinóptica juega un papel esencial en el análisis de la dirección promedio del viento y las anomalías del módulo. La simulación con MM5 es capaz de reproducir las principales características del viento en la Península Ibérica y proporciona un valor añadido respecto de las condiciones de contorno. La simulación ha sido usada en diversos estudios. Primero, ha permitido analizar las tendencias del módulo del viento mostrando una disminución en invierno asociada a la disminución de situaciones ciclónicas, mientras que existe un aumento en verano debido al incremento de circulaciones térmicas favorecidas por el aumento de las temperaturas. Segundo, la simulación ha servido para estimar el recurso eólico en España usando una herramienta web que facilita el acceso a la información del viento para cualquier usuario. Tercero, con la simulación se han analizado las limitaciones de las observaciones mostrando que el periodo de datos disponibles puede ser insuficiente para describir la climatología del viento en el oeste peninsular y señalando la necesidad de incluir más estaciones en regiones montañosas como el Sistema Ibérico para una mejor caracterización del viento. El mayor inconveniente que presenta tanto la simulación realizada con MM5 como la análoga con WRF es la sobrestimación del módulo del viento. La inclusión de la parametrización de la topografía a subescala en WRF muestra que el sesgo de la velocidad del viento puede ser mejorado incluyendo dichos effectos topográficos. Sin embargo, esta parametrización puede infraestimar el viento observado en situaciones muy ventosas. El ciclo diario del módulo del viento muestra que dicha infraestimación viene dada por el comportamiento inadecuado durante el día. La relación de la velocidad convectiva, la energía cinética turbulenta y la altura de la capa límite con el sesgo del viento muestran una dependencia de la fricción topográfica con las condiciones de estabilidad. La modificación de la fricción topográfica con los parámetros de estabilidad mejora el ciclo diario del viento, aunque ésta depende del mes del año. Esta tesis contribuye a mejorar el entendimiento del viento observado y simulado en la Península Ibérica. Además, supone un avance en los modelos regionales puesto que mejora el viento simulado. / The aim of this Thesis is (1) to characterize the surface wind over the Iberian Peninsula through the use of observations and Regional Climate Models (RCMs), (2) to analyze the simulation errors and (3) to propose and implement improvements in the model physics for enhancing the wind reproduction. The methodology consists of various procedures. First, a quality-controlled database of surface wind (speed and direction) has been built. This database has no precedent and is composed of 514 hourly series covering the Iberian Peninsula for the period 2002-2007. Second, RCMs are used to assess the wind climatology and to overcome the limitations of the observations. A regional climate simulation covering the Iberian Peninsula with 10 km of spatial resolution during 1959-2007 is performed. Third, multivariate techniques (clustering analysis and principal components analysis) are applied to facilitate the wind characterization and validate the simulation at regional scale. The Iberian Peninsula is split in several regions attending to similar wind speed variability. Fourth, two additional simulations are run with WRF model during the observational period (2002-2007) in order to study the parameterization effect of the subgrid topographic friction. Finally, the term of the subgrid topographic fiction is modified in WRF in order to consider the influence of the atmospheric stability in the representation of surface wind. The results indicate that there is strong spatial wind variability over the Iberian Peninsula. This is characterized by the annual cycle, wind rose, wind speed histograms, as well as the temporal correlations of the mean regional series. In addition, the wind climate heterogeneity can be described as the interaction of the orography with the main atmospheric circulation types affecting the Iberian Peninsula. MM5 simulation is able to reproduce the main wind features of the wind over the Iberian Penisula, providing an important added value with respect to the driving conditions. The simulation has been used for several studies and applications. The limitations of the observational database have been inspected. The observational period is not long enough to describe the wind climatology in the western Iberian Peninsula and the inclusion more weather stations in some mountainous regions would be desirable. The simulation and observations are used to evaluate the wind power resource. A public web mapping tool for facilitating the access to wind information has been developed. In addition, the long period simulated has allowed the analysis of the wind variability during the last five decades. A decline of the wind speed during winter has occurred, associated to a decrease of cyclonic situations. On the other hand, the wind speed has increased during summer due to an enhancement of thermal circulations. The major caveat with the MM5 and WRF simulations was a systematic wind speed overestimation. The inclusion of the parameterization of the subgrid topographic effects in WRF reduces the wind speed bias. However, this scheme underestimates the wind speed during windy situations and the amplitude of the diurnal cycle, being the main disagreements during the day. The relationship of the wind speed bias with the convective velocity, the turbulent kinetic energy and the height of the boundary layer points out that the induced subgrid topographic friction is influenced by the atmospheric stability conditions. The modulation of the frictional term as a function of the stability parameters improves the reproduction of the wind speed daily cycle. However the improvement depends on the time of the year. This Thesis contributes to deepen in the knowledge of the variability of surface winds over the Iberian Peninsula by means of observations and regional climate models. This work also represents and advance in atmospheric simulations because drawbacks associated with the simulated winds are improved by implementing new physics schemes in mesoscale models.

The aim of this thesis is the study of the dynamics induced by optical feedback in semiconductor lasers. This study aims, on the one hand, to improve our knowledge of stocahstic complex systems, and on the other hand, to use complex dynamics of semiconductor lasers to develop a protocol for subwavelength position sensing. The intensity of the light emitted by a semiconductor laser is stable, besides fluctuations due to spontaneous emission noise. When the light of the laser is reflected and part re-enters into the laser, the laser intensity can become unstable, displaying a broad range of dynamical behaviors. One of the dynamical regimes present in lasers with optical feedback is the low frequency fluctuations (LFF). This dynamics is characterized by sharp drops in the laser intensity (to almost switch the laser off), followed by gradual recoveries. The time intervals between two consecutive drops is irregular. The first part of this Thesis is focused on this dynamic regime, and a detailed experimental study has been performed to characterize it. A symbolic time series analysis has been used, based on the comparison of successive time intervals between dropouts. The dynamics of a semiconductor laser with feedback is governed by nonlinear light-matter interaction in the active medium of the laser, quantum noise due to spontaneous emission and time-delayed feedback. Therefore, the dropouts in the LFF regime can be noise-induced or triggered by deterministic processes. In this Thesis symbolic ordinal analysis has been used to statisticlly distinguish dropouts that can be noise-induced from those that have signatures of a deterministic origin. In this Thesis, the symbolic dynamics in the LFF regime has also been studied, and serial correlations have been found among several consecutive dropouts. It has been found a hierarchical and clustered structure of the symbolic dynamics. Moreover, a minimal iterative model has been found that, despite its simplicity, describes successfully the correlations found in the experiments. Because of the importance of external forcing in dynamical systems, the effect of current modulation on the symbolic dynamics of the LFFs has been studied. These experiments have allowed to characterize the effect of the modulation in the symbolic dynamics. The clusters of ordinal patterns formed without forcing remain under external periodic forcing. The minimal model has been verified, as it reproduces satisfactorily the symbolic dynamics of the experimental data. Also, in this Thesis a technique has been developed to detect displacements of two independent objects at subwavelength resolution (λ/160). With this purpose, a setup has been developed with a semiconductor laser with dual feedback. In addition to the high resolution, this protocol offers the advantage of sensing two objects by just measuring one variable. / El objetivo de esta tesis es el estudio de la dinámica inducida por realimentación óptica en láseres de semiconductor. Dicho estudio persigue, por un lado, profundizar en el conocimiento de aspectos generales de los sistemas complejos, y por otro lado, utilizar dicha dinámica para crear un protocolo para medir desplazamientos en dos dimensiones con una resolución mucho menor que la longitud de onda del láser utilizado. La intensidad de la luz emitida por un láser de semiconductor es estable salvo fluctuaciones debidas al ruido de emisión espontánea. Sin embargo, cuando la luz del láser se refleja en una superficie y parte de esta luz vuelve a entrar en el láser, la intensidad de la luz emitida se puede desestabilizar y mostrar una amplia gama de comportamientos dinámicos. Uno de los regímenes dinámicos presentes en láseres con realimentación óptica es el de fluctuaciones de baja frecuencia (LFF de sus siglas en inglés). Esta dinámica se caracteriza por caídas abruptas de la intensidad del láser (hasta casi apagarse), seguidas de recuperaciones graduales, siendo la separación temporal entre dos caídas consecutivas irregular. La primera parte de esta tesis está centrada en este régimen dinámico, habiéndose realizado un detallado estudio experimental para caracterizarlo. Se ha utilizado un análisis simbólico de series de datos basado en patrones ordinales, definidos mediante la comparación de tiempos consecutivos entre caídas. En la dinámica del láser de semiconductor con realimentación intervienen varios factores: la interacción no lineal entre luz y materia en el medio activo del láser, el ruido cuántico debido a la emisión espontánea y la señal retardada de la realimentación. Por ello las caídas en el régimen de LFFs pueden ser inducidas tanto por ruido como por procesos deterministas. En esta tesis, mediante el análisis simbólico se ha conseguido distinguir estadísticamente, qué caídas pueden ser inducidas por ruido y cuales presentan una estadística que muestra señales de determinismo. En esta tesis también se ha estudiado la dinámica simbólica del régimen de LFF y se han encontrado correlaciones entre varias caídas consecutivas. También se ha encontrado una estructura jerárquica en la dinámica simbólica que incluye emparejamientos de las probabilidades de los patrones simbólicos. Además se ha encontrado un modelo simple a tiempo discreto (mapa) que describe adecuadamente la dinámica simbólica del régimen de LFF. Debido a la importancia de forzamientos externos en sistemas dinámicos, se han realizado experimentos incorporando modulación en la corriente de inyección del láser. Estos experimentos han permitido caracterizar el efecto de la amplitud de la modulación en la dinámica simbólica, encontrando cambios claros en la estructura simbólica, inducidos por la modulación, pero que se conservan los emparejamientos observados sin modulación. El modelo simple ha sido verificado ya que reproduce satisfactoriamente la dinámica simbólica encontrada en los datos experimentales. Asimismo, en esta tesis se ha demostrado experimentalmente un protocolo que permite detectar desplazamientos de dos objetos independientes en una escala muy inferior a la longitud de onda de la luz empleada (Λ/160). Para ello se ha diseñado un experimento donde el láser está sometido a realimentación de dos espejos que se mueven de manera independiente. Además de la alta resolución, otra ventaja de este protocolo reside en que únicamente es preciso medir una variable para calcular los dos desplazamientos.

The work in this thesis is focused on the complex dynamics of semiconductor laser (SL) devices which receive time-delayed feedback from an external cavity or are delay-coupled with a second semiconductor laser. We investigate fundamental properties of the dynamics and study the utilization of transient complex dynamics of a single SL arising from delayed feedback and external signal injection for a neuro-inspired photonic data processing scheme. Based on experiments and numerical modelling, we investigate systems of two coupled SLs, gaining insights into the role of laser and coupling parameters for the synchronization characteristics of these systems. We link certain features of the synchronization dynamics, like intermittent desynchronization events, to the underlying nonlinear dynamics in the coupled laser system. Our research thus combines both fundamental insights into delay-coupled lasers as well as novel application perspectives.

Beta delayed neutron emission probability is one of the main properties of neutron rich nuclei away from the valley of beta stability. The knowledge of this parameter provides the opportunity to extend the information on: the structure of atomic nuclei and its dependence with the N/Z ratio; the rapid neutron capture nucleosynthesis process (r-process), and hence study the formation of nuclei in supernova explosions; new data for reactor technology applications, since is one of the key features for the safe operation of actual nuclear power plants. The objective of the thesis was to design and test a prototype of a 4p neutron detector for DESPEC experiments related with the measurement of beta delayed neutron emission probabilities. As the neutron emission probabilities are low and the neutron energies are not well known, it is necessary to design a detector with high neutron detection efficiency, and a low dependence with neutron energy for a wide neutron energy ranges. The prototype designed has a mean neutron detection efficiency of the order of 27.1 % and is flat for neutron energies ranging from thermal values to 6 MeV. The detector designed is composed by 20 3He proportional counters at 20 atm, inserted in a polyethylene matrix. The counters are distributed in 2 concentric rings, surrounding a beam hole located at the central axis of the matrix This Master Thesis is divided in three main steps: 1) the analysis of different detector configurations and properties; 2) the selection of the definitive configuration of detector prototype, including the electronics and data acquisition system (DAQ); 3) the test of prototype and calibration with neutron sources. The detector configuration analysis has been done by means of Monte Carlo simulations with the code MCNPX. These MC simulations were useful to find: the optimal pressure of 3He counters; the best number of counters, taking in account the cost and the maximum neutron detection efficiency achievable; the number of counters in each concentric ring, and the distance of rings to the center of polyethylene matrix; the optimal counter length; or the shielding thickness for background radiation reduction. All of these studies were basic to obtain the optimal neutron detector configuration. The design of the detector also involved the selection of the most suitable electronics and Data Acquisition System (DAQ), as is described in this Thesis. This activity was done with the collaboration of the "Instituto de Física Corpuscular (IFIC- Valencia)". This PhD. Thesis includes the description of different tests done to check MC simulations of the neutron detector and the DAQ system. The definitive experiment done to check the detector design was done at IGISOL facility (Jyväskylä University, Finland). This experiment allowed to obtain the detector efficiency, measuring the beta-delayed neutron emission of two well known nuclei: 95Rb and 88Br. The results showed a good agreement between experiment and simulations.

En aquesta tesi, l'estudi optoelectrònica i fabricació de diferents solució de processament de semiconductors inorgànics com ara PBS Quantum Dots i cèl·lules solars perovskita s'han fabricat. Al llarg d'aquesta tesi mesuraments optoelectrònics com fotoinducidas càrrega Extracció (PICE), fotoinducidas transitòria fotovoltaje (PIT-PV), fotoinducidas transitòria fotocorriente (PIT-PC) Laser transitòria Espectroscòpia d'Absorció (L-TAS) s'han realitzat a les cèl·lules solars eficients per tal de estudiar els diferents processos elèctrics interns presents en el dispositiu sota condicions de treball. Usant aquestes tècniques, el desdoblament dels nivells de Fermi s'han trobat per ser l'origen de la tensió en PBS QD cèl·lules solars (Capítol 2). A més, en el capítol 4.1 d'un estudi optoelectrònic intensiva s'ha realitzat a les cèl·lules solars perovskita mesoporosos, on es van descobrir decaïments biexponenciales de TPV i càrrega diferencial es va proposar manera tan adequada per obtenir la càrrega generada en el dispositiu. D'altra banda, els dispositius van ser fabricats utilitzant diferents polímers com HTM, i els resultats proporcionats van confirmar que la regeneració va ser superior al 90%, i que PIT-PV realitzat en condicions de foscor corresponen a la recombinació entre els orificis de la HTM i els electrons en el TiO2, com presentat en el capítol 4.2. A més, els resultats presentats en el capítol 4.3 mostrar que una capa de Al2O3 monoatòmic alentir el recombinació en el dispositiu d'augment de la tensió del dispositiu. / En esta tesis, el estudio optoelectrónico y la fabricación de diferentes solución de procesado de semiconductores inorgánicos tales como PbS Quantum Dots y células solares de perovskita se han fabricado. A lo largo de esta tesis medidas optoelectrónicos como fotoinducidas carga Extracción (PICE), fotoinducidas transitoria fotovoltaje (PIT-PV), fotoinducidas transitoria fotocorriente (PIT-PC) Laser transitoria Espectroscopia de Absorción (L-TAS) se han realizado a las células solares eficientes con el fin de estudiar los diferentes procesos eléctricos internos presentes en el dispositivo bajo condiciones de trabajo. Usando estas técnicas, el desdoblamiento de los niveles de Fermi ha sido encontrado como el origen de la tensión en PbS QD células solares (Capítulo 2). Además, en el capítulo 4.1 de un estudio optoelectrónico intensiva se ha realizado a las células solares perovskita mesoporosos, donde se descubrieron decaimientos biexponenciales de TPV y carga diferencial se propuso manera tan adecuada para obtener la carga generada en el dispositivo. Por otra parte, los dispositivos fueron fabricados utilizando diferentes polímeros como HTM, y los resultados proporcionados confirmaron que la regeneración fue superior al 90%, y que PIT-PV realizado en condiciones de oscuridad corresponden a la recombinación entre los huecos de la HTM y los electrones en el TiO2, como presentado en el capítulo 4.2. También, los resultados presentados en el capítulo 4.3 mostraron que una capa de Al2O3 monoatómico ralentiza la recombinación en el dispositivo de aumento de la tensión del dispositivo. / In this thesis, the optoelectronic study and fabrication of different solution processed inorganic semiconductor such as PbS Quantum Dots and perovskite solar cells have been fabricated. Along this thesis optoelectronic measurements such as PhotoInduced Charge Extraction (PICE), PhotoInduced Transient PhotoVoltage (PIT-PV), PhotoInduced Transient PhotoCurrent (PIT-PC) Laser Transient Absorption Spectroscopy (L-TAS) have been performed to efficient solar cells in order to study the different inner electrical processes present in the device under working conditions. Using these techniques, the splitting of Fermi levels have found to be the origin of the voltage in PbS QD solar cells (Chapter 2). Besides, in chapter 4.1 an intensive optoelectronic study has been performed to mesoporous perovskite solar cells, where biexponential decays of TPV were discovered and Differential Charging was proposed as suitable way to obtain the charge generated in the device. Moreover, devices were fabricated using different polymers as HTM, and results provided confirmed that the regeneration was over 90%, and that PIT-PV performed in dark conditions correspond to the recombination between the holes in the HTM and the electrons in the TiO2, as presented in chapter 4.2. Also, results presented in chapter 4.3 showed that a monoatomic layer of Al2O3 slow down the recombination in the device increasing the device voltage..

El radiodiagnòstic en general i la tomografia computada (TC) en particular han patit un important desenvolupament des de la seva implantació. Una conseqüència d'aquest desenvolupament ha estat la recent aparició dels equips denominats CBCT (Cone Beam Computer Tomography, o la seva denominació en català, tomografia computada de feix cònic), introduïts en la radiologia oral i maxil·lofacial perquè que imparteixen menors dosi de radiació als pacients que els equips de TC tradicionals, perquè es poden instal·lar en espais relativament reduïts, sense grans requisits de seguretat, i pel seu baix cost. La bona qualitat d'imatge proporcionada per aquests equips ha facilitat la seva elecció com a modalitat especialment útil per obtenir imatges geomètricament molt precises i amb alta resolució dels teixits durs i les cavitats d'aire de les àrees dentals i en otorinolaringologia. Aquesta tesi doctoral presenta un estudi dosimètric d'un equip de CBCT utilitzat en radiologia dental i maxil·lofacial mitjançant el mètode de Montecarlo aplicat sobre dos maniquins físics (un geomètric i un altre antropomòrfic) i dos maniquins computacionals representatius d'un home i d’una dona adults. L'adaptació i validació d'un programa de simulació per Montecarlo per ser aplicat a aquest equip concret ha permès obtenir les dosis en òrgans i dosis efectives per a un grup d'exploracions de pacients adults. Així mateix, s'ha analitzat la influència de certs paràmetres d'adquisició en relació amb la dosi i s'ha establert el producte dosi-àrea com a valor de referència per fer estimacions dosimètriques aproximades. Aquests resultats han posat en evidència l'efectivitat, precisió i utilitat del mètode utilitzat. / El radiodiagnóstico en general y la tomografía computarizada (TC) en particular han sufrido un importante desarrollo desde su implantación. Una consecuencia de este desarrollo ha sido la reciente aparición de los equipos denominados CBCT (Cone Beam Computer Tomography, o su denominación en español, Tomografía Computarizada de haz cónico), introducidos en la radiología oral y maxilofacial debido a que imparten menores dosis de radiación a los pacientes que los equipos de TC tradicionales, que se pueden instalar en espacios relativamente reducidos, sin grandes requisitos de seguridad, y por su bajo coste. La buena calidad de imagen proporcionada por estos equipos ha facilitado su elección como modalidad especialmente útil para obtener imágenes geométricamente muy precisas y con alta resolución de los tejidos duros y las cavidades de aire de las áreas dentales y en otorrinolaringología. Esta tesis doctoral presenta un estudio dosimétrico de un equipo de CBCT utilizado en radiología dental y maxilofacial mediante el método de Montecarlo aplicado sobre dos maniquíes físicos (uno geométrico y otro antropomórfico) y dos maniquíes computacionales representativos de un hombre y una mujer adultos. La adaptación y validación de un programa de simulación por Montecarlo para ser aplicado a ese equipo concreto ha permitido obtener las dosis en órganos y dosis efectivas para un grupo de exploraciones de pacientes adultos. Así mismo, se ha analizado la influencia de ciertos parámetros de adquisición en relación con la dosis y se ha establecido el producto dosis - área como valor de referencia para hacer estimaciones dosimétricas aproximadas. Estos resultados / n general X-ray diagnosis and in particular computed tomography (CT) have undergone an important development since their introduction. A consequence of this development has been the recent appearance of the so called Cone Beam Computed Tomography (CBCT) devices which have been introduced in oral and maxillofacial radiology. This is because they give a lower dose of radiation to the patients than traditional TC equipment and relatively reduced space is needed to install them. There is no need for important safety requirements and the cost is low. Due to the good image quality provided, CBCT is a useful form of technology that obtains high accuracy and good high resolution images of hard tissues and air cavities in the dental region and in otorhinolaryngology. This doctoral thesis presents a radiation dose research within a CBCT system used in dental and maxillofacial radiology using the Monte Carlo (MC) method and different phantoms. A normalized dose phantom and an anthropomorphic phantom were used to validate the MC program whereas two computational phantoms which represent an adult male and female were used to assess doses. The validation of the MC simulating program applied the CBCT system, has allowed us to obtain the dose in organs and subsequent effective doses for a range of examinations of adult patients. In the same way, it has been analyzed the influence of certain acquisition parameters in relation to the dose. The quantity dose-area product has been established as a potential reference index to make approximate estimations of effective dose. The results have revealed the effectiveness, precision and utility of the method employed.

S'ha realitzat un estudi sobre els mecanismes de formació de micropartícules polimèriques i les seves pel•lícules granulars, a partir de l'assecat de microgotes de electrosprays. L'estudi se centra en diferents solucions de tres polímers insolubles en aigua: polimetil(metacrilat), poliestirè, i etil cel•lulosa. L'assecat d'aquests electrosprays dóna lloc a diverses morfologies de partícula, que han estat determinades mitjançant microscòpia d'escombrat electrònic, i han estat caracteritzades en funció del solvent, concentració del polímer, el seu pes molecular, i la humitat relativa ambient. Les morfologies obtingudes inclouen una varietat d'estructures de partícula globulars i filamentoses, que, a humitat relativa elevada, poden desenvolupar porositat. Aquestes característiques morfològiques han estat explicades mitjançant models qualitatius que involucren fenòmens fluid dinàmics i sobre separació de fases, presents en sistemes relacionats amb els estudiats. Un dels fenòmens fluid dinàmics involucrats clau són les inestabilitats coulòmbiques de gotes elèctricament carregades. A més, la interacció de no solvent de l'aigua en la precipitació del polímer pot donar lloc a textures poroses sobre la superfície de les partícules. Les diferents formes de textura han estat explicades en referència als fenòmens de breath figure formation (BFF), i a la inversió de fases induïda per vapor (vapor induced phase separation, o VIPS). També hem estudiat el creixement de les pel•lícules granulars formades a partir de les partícules polimèriques. Demostrem que la càrrega elèctrica transportada per les partícules cap a la pel•lícula influeix fortament en la dinàmica de creixement d’aquesta. Un millor coneixement dels mecanismes estudiats en aquesta tesi hauria de permetre dissenyar nous processos de manufactura de partícules i recobriments basats en electrospray. Se ha realizado un estudio sobre los mecanismos de formación de micropartículas poliméricas y sus películas granulares, a partir del secado de microgotas de electropras. El estudio se centra en diferentes soluciones de tres polímeros insolubles en agua: polimetil(metacrilato), poliestireno, y etil celulosa. El secado de estos electrosprays da lugar a diversas morfologías de partícula, que han sido determinadas mediante microscopía de barrido electrónico, y han sido car / Se ha realizado un estudio sobre los mecanismos de formación de micropartículas poliméricas y sus películas granulares, a partir del secado de microgotas de electropras. El estudio se centra en diferentes soluciones de tres polímeros insolubles en agua: polimetil(metacrilato), poliestireno, y etil celulosa. El secado de estos electrosprays da lugar a diversas morfologías de partícula, que han sido determinadas mediante microscopía de barrido electrónico, y han sido caracterizadas en función del solvente, concentración del polímero, su peso molecular, y la humedad relativa ambiente. Las morfologías obtenidas incluyen una variedad de estructuras de partícula globulares y filamentosas, que, a humedad relativa elevada, pueden desarrollar porosidad. Estas características morfológicas han sido explicadas mediante modelos cualitativos que involucran fenómenos fluido dinámicos y sobre separación de fases, presentes en sistemas relacionados con los estudiados. Uno de los fenómenos fluido dinámicos involucrados clave son las inestabilidades coulómbicas de gotas eléctricamente cargadas. Además, la interacción de no solvente del agua en la precipitación del polímero puede dar lugar a texturas porosas sobre la superficie de las partículas. Los diferentes tipos de texturas han sido explicadas en referencia a los fenómenos de breath figure formation (BFF), y a inversión de fases inducida por vapor (vapor induced phase separation, o VIPS). También hemos estudiado el crecimiento de las películas granulares formadas a partir de las partículas poliméricas. Demostramos que la carga eléctrica transportada por las partículas hacia la película influye fuertemente en la dinámica de crecimiento de ésta. Un mejor conocimiento de los mecanismos estudiados en esta tesis debería permitir diseñar nuevos procesos de manufactura de partículas y recubrimientos basados en electrospray. / A study has been made of the mechanisms underlying the formation of polymeric microparticles and of their granular films, by drying of electrospray microdroplets. The study is focused on different solutions of three water-insoluble polymers: polymethyl(methacrylate), polystyrene, and ethyl cellulose. The drying of such electrosprays result in diverse particle morphologies, which have been determined by scanning electron microscopy, and have been characterized as a function of the solvent, polymer concentration, polymer molecular weight, and ambient relative humidity. The morphologies obtained include a variety of globular and filamented particle structures, which, at elevated relative humidity, can develop porosity. These morphological features have been explained using qualitative models involving fluid dynamic and phase separation phenomena which are known to occur in closely related systems. One of the key fluid dynamic phenomena involved is the coulombic instability of electrically charged droplets. In addition, the non-solvent interaction of water on the precipitation of the polymer can lead to porous textures on the particles surfaces. The different kinds of textures have been explained by reference to breath-figure formation (BFF) and vapor induced phase separation (VIPS) phenomena. We have also studied the growth of the granular films of such polymer particles. We show that the electrical charge transported by the particles to the film have a strong influence on the film growth dynamics. The better understanding of the mechanisms studied in this thesis, should help design new manufacturing processes of particles and coatings based on electrospray.

En la presente Tesis Doctoral analizamos la aplicabilidad de las técnicas estadísticas y dinámicas de regionalización del clima en estudios de impacto sobre los sectores de turismo e incendios forestales, reflejando sus virtudes y limitaciones. En particular, se analiza la aplicabilidad de las técnicas estadísticas directamente sobre el indicador de impactos, en lugar de sobre las variables meteorológicas, con resultados prometedores. Por otro lado, se establecen las bases para realizar una comparación justa, o equitativa, entre los resultados obtenidos con las técnicas estadísticas y dinámicas, proponiendo indicadores no afectados por el proceso de calibración de los métodos, como los periodos de sequía, descartando aquellos basados en percentiles altos, usados habitualmente. Finalmente, se analiza el valor añadido de las técnicas dinámicas al aumentar la resolución espacial, teniendo en cuenta su elevado coste computacional. En este sentido, se ha concluido que el incremento de la resolución de las técnicas dinámicas no aporta un valor añadido estadísticamente significativo una vez se han corregido sus sesgos sistemáticos. / The work in this Thesis analyzes the applicability of statistical and dynamical climate downscaling techniques on impact studies over the tourism and forest fires sectors, showing their merits and limitations. On the one hand, we analyze the applicability of the statistical techniques directly over the desired impact index, unlike the common practice based on downscaling individually all the former variables, with promising results. On the other hand, we establish the basis for a fair comparison between statistical and dynamical downscaled data. For this purpose, we propose the use of parameters not affected by the methods calibration process, such as indicators based on spells, and discard commonly used percentile-based indicators. Finally, we analyze the added value of dynamical downscaling techniques for increased resolution (and computationally expensive) simulations. In this sense, we find that the increment of spatial resolution does not add (statistically significant) value once their systematic biases are corrected.