Ingeniero Civil Eléctrico / Los sensores magnéticos son ampliamente utilizados siendo de gran ayuda en la navegación al ser usados como como una brújula, memorias magnéticas para ordenadores, sistemas automáticos, control de automóviles y detección. Incluso han sido determinantes en medicina mediante la medición del campo magnético del corazón, cerebro o pulmones, revelando información importante acerca de las corrientes dentro del cuerpo. Estas aplicaciones son ampliamente revisadas en la literatura actual, pero la importancia radica en que tienen el mismo centro: el magnetómetro. En el presente trabajo, un magnetómetro es parte de una misión de investigación que se desplegarán en la misión CubeSat SUCHAI 2 y 3 para mediciones in-situ de campo magnético en la magnetosfera bajo el nombre de MAG-SPEL (Magnetometer of Space and Planetary Exploration Laboratory). Este tipo de medición se realiza principalmente por medio de los magnetómetros de gama alta, tales como Search Coil o Flux Gate, que son grandes y robustos. La presente tesis tendrá un enfoque diferente: pequeña escala y sensores de poco valor para los satélites pequeños (CubeSat) solamente usando COTS (componentes comprables de manera fácil y rápida), siguiendo el trabajo realizado por Imperial College y su sensor MAGIC. En este caso los sensores son: pequeños, baratos, replicables, medianamente sensibles y de consumo moderado. Para esto se diseñó todo el sistema mediante el uso de un sensor comercial (HMC1001) y un front-end electrónico acorde para procesar la señal, utilizando las guías del magnetómetro MAGIC con la perspectiva de lograr mejoras tales como: diseño modular, cambio de rieles de voltaje, mejoras sobre el espectro de ruido y tratamiento de la señal differencial, culminando en una mejora de la sensitividad. Se realizaron pruebas para cuantificar las variables de interés, tales como corriente de polarización y consumo, para luego pasar a realizar una calibración utilizando una Helmholzt Cage y un magnetómetro de referencia para una calibración cruzada. Esta calibración se realizó en Boston University utilizando equipo especializado para tal calibración. Todo esto con el fin de demostrar que se puede lograr generar un sensor magnético competitivo basado en MAGIC. Finalmente se logró obtener un magnetómetro levemente superior en comparación al realizado por Imperial College, logrando una sensitividad de 10 50 nT cumpliendo todas las mejoras prometidas alcanzando rangos dinámicos de 45.000 nT y consumos alrededor de 1 W en funcionamiento tri axial además de cumplir con las restricciones impuestas por una misión CubeSat / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por CONICYT/PCHA/Magíster Nacional / 2015-22150792 y por el Departamento de Postgrado y Postítulo de la Universidad de Chile

Um estudo comparativo e realizado entre perfis de densidade eletronica em baixas latitudes pelo Modelo Ionosferico de ReferenciaInternacional (IRI) e medidas ionosfericas obtidas numa estacao equatorial magnetica localizada em Fortaleza (4 graus S; 38 graus O;latitude magnetica 2 graus S), no Brasil. O comportamento da distribuicao vertical da densidade eletronica ionosferica em baixas latitudes e analisado em detalhe utilizando medidas obtidas por uma ionossonda. A analise conduzida aqui cobre periodos de alta atividade solar (1979/1980) e de baixa atividade solar (1986), considerando dados obtidos em condicoes magneticamente calmas representativos das estacoes de verao, inverno e equinocios. Algumas discrepancias foram encontradas entre os perfis observados e os perfis ionosfericos preditos pelo modelo IRI. O modelo subestima a densidade eletronica na regiao-F no periodo da tarde. Esta diferenca surge principalmente devido a grande importancia da deriva vertical eletromagnetica ExB do plasma ionosferico em baixas latitudes, a qual apresenta um pico na velocidade vertical para cimaimediatamente antes da sua inversao, em torno do entardecer, a qual afeta consideravelmente o comportamento do plasma ionosferico em baixas latitudes. O controle dinamico exercido pela deriva vertical eletromagnetica do plasma e pelos ventos neutros termosfericos sobreo plasma ionosferico em baixas latitudes e fortemente dependente do angulo de declinacao magnetica em uma dada longitude. Estas importantes variacoes latitudinais e longitudinais devem ser consideradas para a melhoria das previsoes do modelo IRI em baixas latitudes.

No presente trabalho, estudamos a absorção e amplificação de ondas eletromagnéticas que se propagam em plasmas com densidade e temperatura fracamente inomogêneas, imersos em um campo magnético também inomogêneo, tendo como base a teoria cinética, dentro do contexto da aproximação local. Esse estudo se dá efetivamente a partir da obtenção do tensor dielétrico do plasma, que deve ser empregado na relação de dispersão. Iniciamos com uma revisão dos conceitos básicos sobre plasmas homogêneos e inomogêneos. Os fundamentos da teoria cinética também foram abordados. Apresentamos uma revisão de trabalhos anteriores que enfocam o mesmo tema, embora descrevendo separadamente os dois tipos de inomogeneidades. A partir desses trabalhos, obtivemos um tensor dielétrico geral, que descreve de forma simultânea as inomogeneidades do campo magnético de equilíbrio e da função distribuição de equilíbrio.Tal tensor foi obtido a partir de um sólido desenvolvimento teórico, que garante a correta descrição da troca de energia entre as ondas e as partículas do plasma. Abordamos os aspectos gerais das instabilidades de deriva, direcionando o estudo à faixa de frequência das ondas híbridas inferiores, e às instabilidades LHDI e MTSI (IWI). Utilizamos perfis lineares de inomogeneidades de campo magnêtico ambiente e densidade para modelar a região da magnetosfera conhecida como neutral sheet. Particularizamos o tensor dielétrico para o estudo específico das instabilidades LHDI e MTSI (IWI), para o tipo de perfil citado acima. Apresentamos uma nova rela»c~ao de dispers~ao para plasmas inomogêneos, que incorpora explicitamente as derivadas espaciais do tensor dielétrico do plasma. Usamos o tensor que unifica os tratamentos das inomogeneidades do campo e densidade nessa relação de dispersão, e obtivemos uma descrição unificada das instabilidades LHDI e MTSI (IWI).

No presente trabalho, estudamos a absorção e amplificação de ondas eletromagnéticas que se propagam em plasmas com densidade e temperatura fracamente inomogêneas, imersos em um campo magnético também inomogêneo, tendo como base a teoria cinética, dentro do contexto da aproximação local. Esse estudo se dá efetivamente a partir da obtenção do tensor dielétrico do plasma, que deve ser empregado na relação de dispersão. Iniciamos com uma revisão dos conceitos básicos sobre plasmas homogêneos e inomogêneos. Os fundamentos da teoria cinética também foram abordados. Apresentamos uma revisão de trabalhos anteriores que enfocam o mesmo tema, embora descrevendo separadamente os dois tipos de inomogeneidades. A partir desses trabalhos, obtivemos um tensor dielétrico geral, que descreve de forma simultânea as inomogeneidades do campo magnético de equilíbrio e da função distribuição de equilíbrio.Tal tensor foi obtido a partir de um sólido desenvolvimento teórico, que garante a correta descrição da troca de energia entre as ondas e as partículas do plasma. Abordamos os aspectos gerais das instabilidades de deriva, direcionando o estudo à faixa de frequência das ondas híbridas inferiores, e às instabilidades LHDI e MTSI (IWI). Utilizamos perfis lineares de inomogeneidades de campo magnêtico ambiente e densidade para modelar a região da magnetosfera conhecida como neutral sheet. Particularizamos o tensor dielétrico para o estudo específico das instabilidades LHDI e MTSI (IWI), para o tipo de perfil citado acima. Apresentamos uma nova rela»c~ao de dispers~ao para plasmas inomogêneos, que incorpora explicitamente as derivadas espaciais do tensor dielétrico do plasma. Usamos o tensor que unifica os tratamentos das inomogeneidades do campo e densidade nessa relação de dispersão, e obtivemos uma descrição unificada das instabilidades LHDI e MTSI (IWI).

No presente trabalho, estudamos a absorção e amplificação de ondas eletromagnéticas que se propagam em plasmas com densidade e temperatura fracamente inomogêneas, imersos em um campo magnético também inomogêneo, tendo como base a teoria cinética, dentro do contexto da aproximação local. Esse estudo se dá efetivamente a partir da obtenção do tensor dielétrico do plasma, que deve ser empregado na relação de dispersão. Iniciamos com uma revisão dos conceitos básicos sobre plasmas homogêneos e inomogêneos. Os fundamentos da teoria cinética também foram abordados. Apresentamos uma revisão de trabalhos anteriores que enfocam o mesmo tema, embora descrevendo separadamente os dois tipos de inomogeneidades. A partir desses trabalhos, obtivemos um tensor dielétrico geral, que descreve de forma simultânea as inomogeneidades do campo magnético de equilíbrio e da função distribuição de equilíbrio.Tal tensor foi obtido a partir de um sólido desenvolvimento teórico, que garante a correta descrição da troca de energia entre as ondas e as partículas do plasma. Abordamos os aspectos gerais das instabilidades de deriva, direcionando o estudo à faixa de frequência das ondas híbridas inferiores, e às instabilidades LHDI e MTSI (IWI). Utilizamos perfis lineares de inomogeneidades de campo magnêtico ambiente e densidade para modelar a região da magnetosfera conhecida como neutral sheet. Particularizamos o tensor dielétrico para o estudo específico das instabilidades LHDI e MTSI (IWI), para o tipo de perfil citado acima. Apresentamos uma nova rela»c~ao de dispers~ao para plasmas inomogêneos, que incorpora explicitamente as derivadas espaciais do tensor dielétrico do plasma. Usamos o tensor que unifica os tratamentos das inomogeneidades do campo e densidade nessa relação de dispersão, e obtivemos uma descrição unificada das instabilidades LHDI e MTSI (IWI).