Determinar la influencia de la resistividad del terreno en la eficiencia del sistema de puesta a tierra en el Local de la Superintendencia Nacional de los Registros Públicos Satipo. Metodología: El método de investigación que se empleará como base estructural es el método científico, que nos orientará como debemos realizar una investigación del tipo: inductivo – deductivo, además de ser analítico – sintético por la forma de analizar los hechos o fenómenos y relacionarlos con las bases teóricas del marco conceptual, asumiendo categorías cognitivas de síntesis.

Resistivity measurements in thin film samples depending on the temperature and on the lm thickness is always a subject of interest, above all when it comes to new materials. This work presents the implementation of a measuring system for thin fi lm resistivity based on four probes showing the dependency of the resistivity on the temperature as well as on the film thickness. In order to change the temperature of the samples, a heat source based on a Peltier element was implemented into the measuring system. A Graphical User Interface using a LabVIEW software controls all the devices of the measuring system and allows the user to calculate the thin lm resistivity choosing between four measuring method: Van der Pauw, Modi ed Van der Pauw, Linear Van der Pauw and Linear Four Probes methods. Resistivity in aluminum and tungsten thin lm samples with 100, 300, and 600 nm thickness were measured at temperatures between 303K and 373K with increments of 5 K. The results obtained are higher than bulk resistivity values and agrees with the present theory. Moreover, it is shown that the resistivity values obtained and its corresponding temperature coeficients increases as the film thickness decreases. / Tesis

Las torres de transmisión del sistema eléctrico, cuentan con sistemas de aterramiento, que sirven para proteger a; las personas, los conductores, estructuras metálicas, aisladores y transformadores, de tal manera que es de vital importancia que cada torre cuente con un sistema de aterramiento apropiado y además que esta puesta a tierra tenga un valor de resistencia menor a los 25 ohmios. Un gran porcentaje de estas estructuras están construidas sobre suelos rocosos, terreno que dificulta la instalación de una puesta a tierra, sobre todo cuando la forma más rápida de hacer una excavación en este tipo de terreno es empleando explosivos, pero la dificultad empeora cuando la torre está ubicada cerca de un poblado habitado, lo cual impediría que se pueda realizar trabajos con explosivos. Ante esta contingencia se pretende establecer un método para realizar sistemas de aterramiento en suelos rocosos sin emplear explosivos

Doctor en Ciencias, Mención Física / En el presente trabajo se calcula la resistividad eléctrica de una muestra metálica, bajos los efectos combinados de dispersión de electrones por impurezas distribuidas, bordes de grano aleatoriamente distribuidos y una superficie rugosa en el caso de una película delgada, usando una teoría cuántica basada en el formalismo de Kubo. Los bordes de grano son representados por un arreglo periódico unidimensional de funciones tipo delta de Dirac separadas por una distancia d, dando lugar a un potencial de Kronig-Penney (KP); se usaron para esto funciones de Green obtenidas de las funciones de onda de los electrones que son soluciones del potencial de KP. Se aplica esta nueva teoría para analizar la resistividad de muestras S1, S2, S7 y S8 reportadas en Appl. Surf. Science 273, 315 (2013). Se encuentra que a pesar de que ambas teorías - la clásica y la cuántica - proveen una descripción apropiada de los datos de resistividad, el fenómeno que da lugar al aumento de resistividad por sobre la de la muestra masiva cristalina es notablemente diferente. Clásicamente cada borde de grano contribuye a la resistencia eléctrica por medio de la reflexión de una cierta fracción de lo electrones incidentes. En la descripción cuántica, hay estados (en las bandas permitidas de KP) que transmiten los electrones sin obstáculos y sin reflexión mientras que los electrones que ocupan las bandas prohibidas de KP están localizados. Para muestras de granos columnares donde d > ℓ (en donde ℓ es el camino libre medio de la muestra masiva), la teoría clásica requiere una reflectividad R = 0,22−0,28 para explicar los datos disponibles. Esto en contraste con la descripción cuántica, donde la mayor parte del aumento de resistividad por sobre la muestra masiva se atribuye a la disminución de estados en la esfera de Fermi que son permitidos por las bandas del potencial KP; consecuentemente, la reflectividad requerida en este caso por el modelo cuántico es un orden de magnitud menor. Por otro lado cuando las muestras están constituídas por granos en los cuales d < ℓ, el aumento de resistividad está dado principalmente por la localización de Anderson inducida por la dispersión de los electrones por sucesivos bordes de grano desordenados caracterizados por una longitud de localización del orden de 110 nm, y una reflectividad de borde de grano R = 0,1013−0,1130 requerido por la teoría cuántica, que resulta ser aproximadamente cuatro veces menor que la reflectividad requerida por la teoría clásica. El presente trabajo dio origen al artículo que se puede encontrar en Applied Surface Science 329, 184 (2015).

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ciencia de los Materiales / Se efectúa una comparación entre la resistividad medida sobre películas delgadas de oro depositado sobre mica, con predicciones basadas en las teorías clásicas de efectos de tamaño: Teorías de Drude, Sondheimer y Calecki; así como predicciones basadas en teorías cuánticas de dispersión electrón-superficie: Teorías de Tesanovic-Jaric-Maekawa, Trivedi-Ashcroft y modificada de Sheng-Xing-Wang. A partir de imágenes topográficas de la superficie capturadas en un microscopio de efecto túnel, se determina la amplitud de rugosidad rms δ y la longitud de correlación lateral ξ, correspondiente a una representación gaussiana de la función promedio de autocorrelación de alturas que describe la rugosidad de cada muestra en la escala de longitud determinada por la longitud de onda de Fermi. Usando las duplas medidas de (δ, ξ) como información de entrada, se presenta una comparación rigurosa entre los datos de resistividad y las predicciones del modelo de Calecki y de las teorías cuánticas sin parámetros ajustables. La resistividad se midió en películas de oro de diferentes espesores evaporadas sobre sustratos de mica, a temperaturas en el rango entre 4K a 300 K. Los datos de resistividad cubren el rango 0.1 < x(T) < 6.8 para 4K < T < 300 K, siendo x(T) el cuociente entre el espesor de la película y el camino libre medio electrónico en el bulto, a una temperatura T. Se identifican experimentalmente la dispersión electrón-superficie y la dispersión electrón-fonón como los mecanismos de dispersión electrónicos microscópicos que dan lugar a la resistividad macroscópica. Las diferentes teorías son todas capaces de estimar la resistividad de las películas delgadas con una precisión mejor que 10%; sin embargo, el camino libre medio y la resistividad correspondientes al bulto, resultan depender del espesor de la película y del modelo teórico utilizado para describir la dispersión electrón-superficie. Sorprendentemente, sólo la teoría de Sondheimer y su versión cuántica, la teoría modificada de Sheng, Xing y Wang, predicen un incremento de resistividad inducido por efectos de tamaño que parecen consistentes con fenómenos galvanomagnéticos publicados -medidos a bajas temperaturas- también producidos por dispersión electrón-superficie.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / En el presente trabajo se estudiaron las propiedades petrofísicas, tales como la porosidad, factor de cementación, porcentaje de saturación y factor de saturación del material de una pila de lixiviación en la minera Amalia (ciudad de San Felipe, región de Valparaiso) con la nalidad de conocer sus porcentajes de saturación teniendo sólo como variable conocida la distribución de resistividades interna. Esto con el objetivo de poder mejorar en un futuro los sistemas de hidratación interna de las pilas de lixiviación. El modelo empírico utilizado en este trabajo es la ecuación de Archie, la cual, además de incorporar la resistividad y porcentaje de saturación, presenta otras variables como: el factor de tortuosidad ( ), porosidad ( ) y los exponentes de cementación (m) y saturación (n). Sin embargo, para este modelo, m, n y (valores propios del material) son inicialmente desconocidos y se han calibrado de forma experimental para conseguir un porcentaje de saturación satisfactorio. La ecuación de Archie, representa un modelo lineal entre el logaritmo de la saturación y el logaritmo del factor de formación (F), siendo este último la razón entre la resistividad medida y la resistividad del uido. A partir de esto, por medio de una regresión lineal entre la saturación y el factor de formación encontrados en laboratorio, se calcula de forma experimental los parámetros propios del material ( , m y n), calibrando así el modelo de Archie. Se realizaron dos experimentos distintos. El primero, con tierra común utilizando como uido agua potable, con el objetivo de probar la experimentación y llegar a los resultados esperados. El segundo, con material proveniente del aglomerador de la mina Amalia, material símil con el que se quiere calibrar la ecuación de Archie, utilizando como uido una combinaci ón de agua destilada y ácido sulfúrico, emulando el uido utilizado en la hidrometalurgia. Dicha combinación debe alcanzar un pH de 1.6, presentando una resistividad de 1.3 [ m] aproximadamente. Finalmente, con los parámetros encontrados se logró obtener un porcentaje de saturación del material a partir de su resistividad. En términos geofísicos ha permitido obtener per- les bidimensionales de saturación en profundidad a partir de tomografías de resistividad adquiridos mediante ERT (Electrical resistivity Tomography).

Resistivity measurements in thin film samples depending on the temperature and on the film thickness is always a subject of interest, above all when it comes to new materials. This work presents the implementation of a measuring system for thin film resistivity based on four probes showing the dependency of the resistivity on the temperature as well as on the film thickness. In order to change the temperature of the samples, a heat source based on a Peltier element was implemented into the measuring system. A Graphical User Interface using a LabVIEW software controls all the devices of the measuring system and allows the user to calculate the thin film resistivity choosing between four measuring method: Van der Pauw, Modified Van der Pauw, Linear Van der Pauw and Linear Four Probes methods. Resistivity in aluminum and tungsten thin film samples with 100, 300, and 600 nm thickness were measured at temperatures between 303K and 373K with increments of 5 K. The results obtained are higher than bulk resistivity values and agrees with the present theory. Moreover, it is shown that the resistivity values obtained and its corresponding temperature coefficients increases as the film thickness decreases. / Tesis

Magíster en Ciencias, Mención Física / En esta tesis se presenta el diseño e implementación de un sistema que permite preparar películas delgadas metálicas, mediante el método de evaporación por haz de electrones, controlando la temperatura de sustrato al momento de la evaporación en el rango de -190ºC a 450º C. Utilizando el sistema mencionado se fabricaron dos series de muestras de cobre depositadas sobre óxido de silicio. Una de estas series consiste en películas delgadas de cobre recubierto con óxido de titanio, mientras que la otra consiste de películas delgadas de cobre sin recubrir. Se utilizaron tres temperaturas de sustrato distintas al momento de la evaporación: -190ºC, 50º C y 180º C, mientras que el espesor depositado y la tasa de evaporación permanecieron constantes para todas las muestras. Por cada muestra se midió la resistividad como función del tiempo durante un mes desde el momento en que fueron expuestas al aire, mientras que para las películas sin recubrir se midió también su topografía mediante microscopía de fuerza atómica. En muestras con temperatura de sustrato de 50 ºC y 180 ºC la resistividad se mantiene constante en el tiempo, mientras que en muestras con temperatura de sustrato de -190ºC se observa una caída en la resistividad a partir de 4 días de estas expuestas al aire. En el caso de muestras con temperatura de sustrato de -190 C el recubrimiento con óxido de titanio disminuye la resistividad luego de expuesta al aire en comparación con la muestra no recubierta, mientras que en las muestras con temperatura de sustrato de 180 ºC el recubrimiento aumenta la resistividad. No se observa diferencia en el caso de muestras con temperatura de sustrato de 50 ºC. Al correlacionar el diámetro promedio de grano con la temperatura de sustrato en películas no recubiertas se observa que la disminución de la temperatura de sustrato al momento de la evaporación permite obtener un diámetro promedio de grano menor, mientras que al aumentar la temperatura de sustrato aumenta el diámetro promedio de grano.

En los últimos años, las películas delgadas han sido ampliamente estudiadas debido a la amplia gama de aplicaciones técnicas que presentan, algunas de las cuales están determinadas por sus propiedades eléctricas tales como la resistividad. Generalmente, algunas propiedades medidas en la macroescala no siguen siendo válidas cuando el material es reducido a la nanoescala. Varios estudios demuestran que la resistividad en películas delgadas depende del espesor de la muestra. Por lo tanto, en la investigación y producción de películas delgadas para nuevas aplicaciones, es necesario un sistema eficaz y preciso para medir y caracterizar sus propiedades eléctricas. Con el fin de superar las limitaciones en la medición de la resistividad en películas delgadas, el objetivo de esta tesis es la de implementar un sistema de medición de la resistividad flexible implementado utilizando el software LabVIEW y conformado por instrumentos de medición Keithley y una cámara digital tipo microscopio. Este sistema presenta dos características principales: 1. Un sistema de seguimiento automático de posición (visual tracking) para determinar la ubicación de las puntas de medición sobre la muestra. Este sistema reduce los errores ocasionados por el desalineamiento de las puntas, proporciona una apropiada interfaz gráfica y es el primer paso para la automatización del sistema de medición. 2. El sistema es capaz de medir la resistividad utilizando cuatro métodos distintos (Van der Pauw, Linear Van der Pauw, y el método de las cuatro puntas lineal y cuadrado). Esta característica proporciona la posibilidad de medir una gama más amplia tanto de materiales como de dimensiones de las muestras. El desempeño del sistema desarrollado se válido midiendo muestras estándar de aluminio y tungsteno de diferentes espesores (100, 300 and 600 nm). Las películas se depositaron sobre sustrato de silicio mediante sputtering. La resistividad de las películas se midió aplicando los diferentes cuatro métodos y se obtuvo un error estándar menor a 1%. Con el _n de validar la eficacia del sistema de seguimiento visual (visual tracking), se analizó la influencia, tanto del desalineamiento como de la distribución de las puntas en la medición de la resistividad. Los resultados fueron validados por comparación con datos experimentales de la literatura y modelos teóricos de películas delgadas (Fuchs-Sondheimer, Mayadas-Shatzke y combinación de ambos modelos). Los resultados están en correlación con los datos experimentales y los modelos teóricos. Además, se confirmó la dependencia de la resistividad con el espesor. Asimismo, se demostró que el incremento de la resistividad eléctrica podrá explicarse por las contribuciones de los mecanismos de dispersión en los limites de grano y en la superficie de la película delgada. / Tesis

El presente trabajo aborda un procedimiento para la problemática de la determinación de la geometría y extensión de las zonas de fracturamiento inducido en un macizo rocoso de origen ígneo considerando los estados previo y posterior a la realización de tronaduras con el objeto de aumentar el fracturamiento del macizo. Lo anterior permite el aumento de la porosidad, mejorando así la conductividad hidráulica de la roca necesario para el proceso de Lixiviación In Situ Confinada (LISC). El interés principal es evaluar el efecto de la intervención con explosivos mediante un método no invasivo y determinar variables claves para la LISC como lo son la existencia de acuíferos y dispersividad de los fluidos inyectados, lo que permitiría evaluar de mejor manera los mejores sitios para la realización de LISC en una futura etapa de extracción de cobre a escala industrial en yacimientos marginales de CODELCO-Chile como lo es la División El Salvador, lugar donde se realizó el estudio. Con el fin de elaborar la caracterización geofísica del macizo rocoso se realizaron mediciones de resistividad eléctrica mediante un método electromagnético de alta frecuencia usando el instrumento GEM-2 que genera un campo electromagnético primario, compuesto por la suma de campos sinusoidales a distintas frecuencias entre los 300[Hz] y 47[kHz]. Este campo magnético primario induce corrientes de Focault en el terreno que generan un campo secundario, que a su vez es medido por el instrumento. Con la información de los campos primario y secundario se procede a determinar los valores de conductividad aparente (σa) y susceptibilidad aparente (χa) del subsuelo para cada frecuencia y punto de medición. Para la determinación de la profundidad de medición se propone la utilización de la profundidad referencial que se define a partir de la idea del centroide de la capa en un modelo de tierra estratificada por capas horizontales y que se basa en la determinación del skin depth. Debido al ruido de alta frecuencia existente en los datos se procedió a realizar un filtrado pasabajos con un filtro gaussiano de longitud de onda de corte igual a 5[m] de los datos de línea, luego se procedió a realizar un filtrado de los datos en planta por medio de un filtro gaussiano pasabajos 2D con la misma longitud de onda de corte que el filtro de datos en línea, lo que permite eliminar los lineamientos ocacionados por la interpolación. Con los resultados de conductividad y profundidad se pudieron realizar modelos de conductividad en 3D de las celdas de prueba para cada uno de los registros realizados. Los modelos 3D de conductividad permiten caracterizar las zonas estudiadas hasta una profundidad de aproximadamente 40[m] en promedio. Entre los aportes del presente trabajo se puede destacar la caracterización exitosa de la geometría de las zonas fracturadas, la identificación de las zonas preferenciales del desplazamiento de fluidos y la evaluación del efecto del uso de los explosivos, que pueden considerarse metodologías válidas para zonas de baja conductividad hidráulica. Sin embargo el mayor aporte lo constituye el hecho de proponer una metodología para el tratamiento de datos en el método de prospección electromagnética, que puede ser extrapolable para su uso en cualquier problema geofísico atingente.