Estudia la representación de la precipitación y la temperatura superficial del aire mediante el modelamiento numérico con el modelo Weather Research and Forecasting Model (WRF) en la zona central del Perú (entre 10 y 14◦S, alrededor de la cuenca del río Mantaro). El periodo de estudio considera cinco meses de enero, desde el año 2004 hasta el 2008. Para este periodo se cuenta con datos observados de precipitación diaria, temperatura máxima y mínima de 57 estaciones meteorológicas, así como temperatura del aire y precipitación horaria de 7 estaciones automáticas. También tiene en cuenta tres experimentos o simulaciones que usan diferentes fuentes de datos de topografía y uso de suelos (land-use): (1) topografía y land-use de la base de datos de United States Geological Survey (USGS); (2) topografía de la misión Shuttle Radar topography Mission (SRTM) y land-use de USGS, y (3) topografía SRTM y land-use obtenido de Eva et al. (2004). Se encuentra que las dos bases de datos de topografía pueden presentar diferencias por encima de 500 m. Esto se da principalmente en la parte este de la cuenca del Mantaro, y en la región de transición Andes-Amazonía. Sin embargo, como en trabajos previos realizados en otras partes del mundo, el producto SRTM representa mejor las altitudes reales de las estaciones meteorológicas. Así, en la zona de estudio, la tasa de modificación de la temperatura mínima y máxima al cambiar de base de datos topográfico es de -5.7 y -6.6 ◦C.km−1, respectivamente. / Tesis

Realiza el estudio de la transición de fase líquido-sólido de las nanopartículas libres de plata AgN, donde N = 147, 309, 561, 923, 1415, 2057, 2869, 3871 y 5083 con diámetro entre 1.7 y 5.5 nm que corresponden a números mágicos relativos a la geometría icosaédrica. El estudio de la transición se realiza mediante dinámica molecular, usando simulaciones canónicas siendo la temperatura controlada por el termostato de Andersen. Las ecuaciones de movimiento atómico fueron integradas numéricamente por el algoritmo de Gear predictor-corrector de 5to orden y un paso de tiempo de 2 fs (2 × 10−15 s). Las nanopartículas fueron enfriadas en etapas sucesivas desde 1000 hasta 325 K y calentadas según el tamaño hasta 1000 o 1300 K (N > 1000) en intervalos de 25 K. En cada intervalo se usaron 20000 pasos de simulación para equilibrar las nanopartículas a cada temperatura, lo cual definió una rapidez de enfriamiento y calentamiento de 6,25 × 1011 K/s. Se estimó la dependencia de la energía interna de las nanopartículas con respecto a la temperatura, de cuyo análisis se obtuvieron sus propiedades termodinámicas tales como la capacidad calorífica en el estado sólido y líquido, el calor latente y la temperatura de fusión y solidificación. El análisis de pares y la función de distribución par se usaron para estudiar los cambios estructurales de las nanopartículas durante la simulación de la solidificación. Del análisis estructural se observó claramente una conexión entre la relación superficie/volumen de las nanopartículas y su evolución estructural. Las nanopartíıculas con ns > 50% y ns < 50% solidifican a estructuras con tendencia no cristalina y cristalina, respectivamente. Donde ns es el porcentaje de átomos en la superficie sobre el total. La solidificación de la nanopartícula Ag923 (d 3,14 nm) fue simulada utilizando una velocidad de enfriamiento de 5 × 109 K/s. También se hizo un análisis estructural, de la cual se pudo comparar su evolución con la teoría de nucleación homogénea. Se demostró que la transición de fase se dio mediante la creación de embriones de la nueva fase que al aumentar de tamaño y disminuir la temperatura se hacen más estables como describe la teoría de nucleación. Sin embargo, el parecer hay una discordancia entre el tamaño crítico predicho por la teoría y la calculada por la simulación. / Tesis

Busca soluciones exactas para las ecuaciones de Einstein se ha desenvuelto en dos direcciones diferentes por un lado, el estudio de objetos masivos aislados cuyo campo gravitacional externo es modelado por soluciones asintóticamente planas (métrica de Schwarzschikl); y por otro lado, el estudio a gran escala del universo, en forma global, para predecir su evolución, origen y su destino final (métrica FLRW). Pero hay un tercer camino que trata de mantener estos dos aspectos juntos, se trata de la métrica de McVittie, la cual nos presenta la posibilidad de estudiar los sistemas locales influenciados por la evolución a gran escala del espacio en el que están inmersos. Motivados por este enfoque, realizamos un estudio de la métrica de McVittie en dos etapas. En la primera etapa, analizamos el espacio-tiempo de McVittie para una partícula cargada y a partir de ello, mediante una construcción matemática adecuada, introducimos la constante de Hubble. Posteriormente haciendo uso de las ecuaciones de campo de Einstein, se resuelve la ecuación de McVittie cargada con constante cosmológica negativa. En la segunda etapa, partimos del agujero de gusano atravesable de MorrisThorne, la función de desplazamiento al rojo se hace nula y se realiza un cambio de variable adecuado para la función de forma, se construye una métrica para un agujero de gusano atravesable en el universo de FLRW; posteriormente, se analiza el caso de un agujero de gusano más general, se utiliza la métrica de McVittie, donde el agujero de gusano está modelado por una delgada capa esférica que acrecenta el fluido de quinta esencia, finalmente, se encuentra la evuación dinámica de dicha capa delgada y el radio comoving de la misma. / Tesis

Manifiesta que el TiO2 es usado para foto generación de hidrógeno a partir del agua, degradación de Contaminantes bajo irradiación de luz visible y para celdas solares. Sin embargo, una limitación es que TiO2 anatase tiene un band gap amplio de aproximadamente 3.2 eV y puede absorber solo en la región ultravioleta (UV) (<380nmq. Esto reduce gravemente la utilidad de la energı́a solar al 5 %. Por medio de la simulación computacional en el marco de la Teorı́a Funcional de la Densidad (DFT) implementada en el código WIEN2k, usando la aproximación GGA-PBE, se ha observado que la fase anatase de TiO2 dopada con F, N o el codopado F-N exhibe una disminución en el band gap hasta en un 17 % para el dopado con N a una concentración de 10.4 %, y que esta reducción del gap está asociada a la mejor absorción en la zona visible del espectro de los sistemas estudiados. Los resultados indican que TiO2 anatase dopado en distintas concentraciones puede aumentar la eficiencia de celdas fotovoltaicas y que este aumento en la eficiencia es proporcional a la concentración del elemento dopante para los sistemas monodopados. El codopado, que continuamente es reportado como mejor, en cuanto a la reducción del gap y la absorción de radiación, en comparación con el monodopado, no ha mostrado serlo en el sistema de codopado por sustitución con N y F, en la región comprendida entre 1.70-2.79 eV. El efecto sinérgico del codopado solo es verificado en la región azul-violeta del espectro visible. La absorción de los sistemas en la parte visible del espectro, predomina en regiones por debajo del gap, esto se ha asociado al acoplamiento vibronico y a transiciones entre niveles de excitones. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Aplica un modelo físico de corrección atmosférica a los datos imágenes del sensor AVHRR/3 (Advanced Very High Resolution Radiometer) a bordo del satélite NOAA-16 (National Oceanic and Atmospheric Administration) para el área de estudio que abarca el Perú. El territorio peruano se ubica en las latitudes de 0° 02' 00" S a 18°21'03" S y las longitudes de 81°19'35" W a 68°39'00" W. Los datos imágenes AVHRR/3 – NOAA-16 utilizados son de formato LAC (Local Area Coverage) de Level 1b que contiene dos cabeceros auxiliares y las imágenes originales de los 5 canales en 10 bits. El primer cabecero consiste de 512 bytes y está en ASCII (American Standard Code for Information Interchange), el segundo cabecero consiste de 15872 bytes y está en binario. El procesamiento inicial de los datos imágenes de los canales 1 y 2 del sensor AVHRR/3 consiste en la calibración radiométrica, corrección atmosférica y corrección geométrica. Los coeficientes de calibración radiométrica se encuentran disponibles en el cabecero del archivo de datos LAC. La corrección atmosférica para los canales 1 y 2 es aplicada usando el modelo físico SMAC (Simplified Method for the Atmospheric Correction of Satellite Measurements in the Solar Spectrum). El algoritmo SMAC, originalmente en lenguaje C, ha sido obtenido y compilado en el lenguaje de programación IDL. Se ha estimado la reflectancia fuera de la atmósfera o reflectancia TOA (Top of Atmosphere,), luego la reflectancia de la superficie del suelo y finalmente se ha estimado el NDVI del área de estudio, usando la técnica de Compuesto de Valores Máximos (CVM). Se ha comparado el valor promedio del NDVI–AVHRR/3 y del NDVI–MODIS/TERRA, ambos de 32 días, obteniéndose porcentajes de errores menores que 35% y son aceptables. Los resultados de este trabajo servirán para el desarrollo del sistema de vigilancia de la sequía usando datos imágenes de satélites. Es decir, los algoritmos de calibración, corrección atmosférica y geométrica se aplicarán a toda la base de datos imágenes AVHRR-NOAA en el periodo 1981-2012. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Expone que la ecuación de transporte radiativa (ETR) modela la interacción de la radiación en un medio donde existen los fenómenos de absorción, dispersión y emisión (medio participante). La ETR en dos dimensiones, es una ecuación diferencial no lineal, que no tiene una solución analítica. Por tanto ella es resuelta en forma numérica. En este trabajo se presenta el método de diferencia finitas – ordenadas discretas, que es unos de los métodos numéricos más empleados en la solución de la ETR y el método de Monte Carlo que es un método estocástico usado en la simulación de la interacción de la radiación con la materia. También se propone una solución iterativa a través del método de diferencias finitas y de una familia sistemas matriciales, que considera una malla regular para la discretización espacial y un conjunto de direcciones distribuidas en forma regular sobre el dominio angular. El método numérico propuesto es validado con resultados obtenidos de la literatura especializada. El interés de este trabajo es obtener una solución con bajo costo en tiempo computacional, que pueda ser usado en la solución de problemas inversos. Se presentan ejemplos aplicativos de la ETR donde se hacen comparaciones de los resultados con el método de diferencias finitas – ordenadas discretas, el método de Monte Carlo, y el propuesto. / Tesis

Investiga los efectos de la incorporación de nitrógeno y flúor sobre la micro estructura y las propiedades mecánicas de películas de carbono amorfo hidrogenados, H C a : − , depositados por la técnica "Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition" (PECVD). La composición química es estudiada por técnicas de “Ion Beam Analysis” (IBA). La densidad de la película es obtenida combinando los resultados de análisis de rayos de iones y el espesor de la película determinado por un perfilometro. Las modificaciones de las micro estructura de la película fueron determinadas por espectroscopia Raman y los enlaces químicas por espectroscopia de fotoelectrones de Rayos-X. Una especial atención es puesta en las propiedades mecánicas como la tensión interna y la dureza. Encontramos que la incorporación de nitrógeno en la película no cambia las propiedades “diamon-like”, para después obtener una progresiva grafitación con la incorporación de nitrógeno. En este caso observamos una reducción de la tensión interna sufriendo cambios en la dureza de la película que es atribuido a la reducción de conexiones en la rede. Con el incremento del contenido del flúor tenemos como resultados películas tipo polímeros (“polymer-like”) con pequeñas reducciones de la dureza y la tensión interna. / Tesis

La agricultura local en los Andes Centrales del Perú es sensible a episodios extremos, por ejemplo, la precipitación intensa asociada a tormentas convectivas perjudican los sembrios por el execeso de agua, mientras que los granizos rompen las hojas de los cultivos cuando alcanzan el suelo. Aquí se estudio la distribución espacial y la estructura vertical de las tormentas convectivas mediante el método del análisis complejo. El área de estudio se fraccionó en 4 sub áreas (3 áreas sobre los Andes y una que comprende la transición Andes-Amazonía), en los cuales se realizó la estadística de la reflectividad, la intensidad de lluvia y los parámetros microfísicos, determinados usando los sensores del PR-TRMM, el núcleo GPM, y el modelo WRF. Como resultado se tiene que en las regiones de los Andes ocurren sistemas de nubes convectivas más profundas que en la región de transición Andes-Amazonía. De modo que la diferencia del promedio vertical de la reflectividad presenta alrededor de 5dBZ entre Andes y Amazonía-Andes. El ciclo diurno de la lluvia es diferente entre las regiones de Andes y Amazonía-Andes. En promedio llueve en los intervalos 13-23 horas local y 18-6 horas local respectivamente. Los porcentajes de ocurrencia de precipitación convectiva y estratiforme en áreas de los Andes estan en proporción 30 % y 70 % respectivamente y sus contribuciones relativas a la lluvia acumulada son equivalentes, en cambio en la transici´on Amazonía-Andes los porcentajes de ocurrencia son 31 % y 69 % y sus contribuciones acumulativas a la lluvia son 53 % y 47 % respectivamente. Se concluye que la precipitación convectiva en las sub-áreas de los Andes dependen fundamentalmente del mecanismo de forzamiento orográfico que fortalece el crecimiento de los hidrometeoros por encima del nivel de congelación entre 6 y 12km de altura y propicia mayor acumulado de lluvia. / Tesis

En la presente tesis se estudian procesos de ionización de distintos blancos por impacto de electrones y positrones, a nivel plenamente diferencial. El cálculo de secciones eficaces se realiza mediante métodos de onda distorsionada y los resultados obtenidos se comparan con datos experimentales y otros modelos teóricos. Se realizan distintas aproximaciones a la descripción del estado final de la colisión, en función del blanco involucrado. Comenzando por estudiar la molécula de H2O, se observó que para electrones incidentes con una energía de 81 eV, aproximar al ion molecular como un único centro de carga +1 en el estado final predice correctamente las estructuras experimentales, pero que al reducir esta energía a 65 eV, el modelo sobreestima la emisión electrónica hacia ángulos grandes, respecto de la dirección del haz incidente. En este sentido, se realizó una segunda aproximación, promediando esféricamente la interacción de las partículas en el continuo con el ion molecular, la cual mejora la descripción de esta emisión electrónica, aunque solamente para momentos transferidos bajos. Además, analizando la influencia del signo de carga del proyectil, se observó que es de vital importancia considerar explícitamente la interacción post-colisional en el cálculo de la amplitud de transición. Por otra parte, analizando la simple ionización de la molécula de C4H8O por impacto de electrones a una energía de 250 eV, y a través de estos modelos monocéntricos, se observó que promediar esféricamente el potencial anisotrópico en el estado final, mejora la descripción de las estructuras experimentales respecto de considerar un único centro de carga +1, pero sin lograr un acuerdo perfecto en todas las direcciones de emisión. En consecuencia, se introdujo una aproximación multicéntrica al ion molecular, la cual fue implementada para analizar la simple ionización de moléculas orientadas de H2 por impacto de electrones a una energía de 54 eV. En este caso, se observó que el modelo introducido provee una buena descripción de las estructuras experimentales para condiciones energéticas simétricas de emisión, mejorando la predicha por los modelos monocéntricos. Por último, se realizó un análisis diferencial de la ionización del átomo de hidrógeno embebido en plasmas débilmente acoplados a energías de impacto de 80 y 150 eV, donde se incluyó el efecto de apantallamiento entre los tres pares de partículas del estado final. Los resultados obtenidos sugieren que la emisión electrónica se ve fuertemente afectada por el grado de apantallamiento del entorno, para distintas condiciones cinemáticas, e indicando un pérdida del mecanismo de interacción post-colisional. / The present thesis investigates ionization processes of various targets by electron and positron impact, at a fully differential level. The cross sections are calculated by means of distorted wave methods, benchmarking the obtained results with experimental data and other theoretical models. Different approximations to the description of the final state of the collision process are made, according to the target involved. Starting with the study of the H2O molecule, it was observed that for incident electrons with an energy of 81 eV, approximating the molecular ion as a single center of charge +1 in the final state, correctly predicts the experimental structures. However, when this energy is reduced to 65 eV, this model overestimates the electronic emission towards large angles, with respect to the incident beam direction. In this regard, a second approximation was made, spherically averaging the interaction between the continuum particles and the molecular ion, which improves the description of this electronic emission, but only for low momentum transfers. In addition, analyzing the influence of the projectile charge sign, it was observed that it is vital to explicitly consider the post-collisional interaction in the calculation of the transition amplitude. On the other hand, the simple ionization of the C4H8O molecule by electron impact at an energy of 250 eV was analyzed, by means of these monocentric models, observing that spherically averaging the anisotropic potential in the final state improves the description of the experimental structures compared to considering a single center of charge +1, but without achieving perfect agreement in all emission directions. Consequently, a multicentric approximation to the molecular ion was introduced, which was implemented to analyze the simple ionization of H2 oriented molecules by electron impact at an energy of 54 eV. In this case, it was observed that the anisotropic model provides a good overall description of the experimental structures for symmetric emission energy conditions, improving the results obtained by means of monocentric models. Finally, a differential analysis of the ionization of the hydrogen atom embedded in weakly coupled plasmas at impact energies of 80 and 150 eV was performed, including the screening effect among the three pairs of particles in the final state. The obtained results suggest that electronic emission is strongly affected by the degree of screening of the environment, for different kinematic conditions, indicating a loss of the post-collisional interaction mechanism.

La valoración de la calidad de la imagen de un fantoma radiográfico es uno de los ejes fundamentales en un completo programa de control de calidad de equipamiento radiográfico. Para poder realizar un diagnostico adecuado en radiodiagnóstico, es necesario que los objetos con bajo contraste y diámetro puedan ser distinguidos del fondo. Así pues, la evaluación de la calidad de la imagen obtenida en estos términos es muy útil para caracterizar las propiedades físicas en el proceso de la cadena de imagen. En esta tesis se ha desarrollado un método para analizar la calidad de la imagen digital de un fantoma mamográfico por medio de técnicas de proceso automáticas. Se han aplicado a unidades de mamografía convencional y a sistemas mamográficos de radiografía computarizada. El uso del sistema digital permite la adquisición de la imagen directamente, evitando así la digitalización necesaria para el análisis automático de la imagen obtenida por un equipo tradicional de revelado. Las técnicas usadas para el tratamiento de la imagen son técnicas estándares como la umbralización de la imagen para detectar los objetos, el crecimiento regional a través de pixeles semilla, la utilización de operadores morfológicos para determinar la forma y tamaño de los objetos, etc. Este estudio permite la obtención de la información sobre las características de los fantomas, muy difícil de obtener mediante la observación directa debido a su pequeño tamaño y moderado contraste. El objetivo final de este trabajo es obtener uno o más parámetros para caracterizar la referencia en la calidad de imagen del fantoma de una manera objetiva. Estos parámetros servirán para comparar las imágenes obtenidas en diversos centros mamográficos, así como para estudiar la evolución temporal de la calidad de la imagen producida por una instalación de diagnostico mamográfico determinada. / Campayo Esteban, JM. (2005). Indicadores de calidad en imágenes digitales en programas de control de calidad en mamografía [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1926