Menú Lateral

Laboratorio de Detectores

Responsable: Dr. Guy Paic
guypaic@nucleares.unam.mx

Miembros:

Investigadores: Dr. Guy Paic, Dr. Alexis Aguilar Arévalo,
Dr. Gustavo Medina Tanco, Dr. Juan Carlos D'Olivo,
Dr. Antonio Ortiz Velásquez
Técnicos: M. en C. Miguel Enrique Patiño Salazar,
M. en C. Juan Carlos Sánchez Balanzar

Contacto:

Miguel Enrique Patiño Salazar
miguel.patino@nucleares.unam.mx
Tel: +(52) (55) 5622 4660/61/62
Ext: 5528

Proyectos que se desarrollan

  1. Colaboración con el experimento ALICE del LHC, cuyo objetivo es estudiar a la materia en condiciones extremas de alta temperatura y densidad, por medio de las colisiones de iones pesados. Para la corrida III del LHC, la luminosidad en colisiones de iones pesados se incrementará considerablemente (número de colisiones por segundo ~50 kHz) con el objetivo de incrementar la estadística de las pruebas raras del QGP (Quark-Gluon Plasma). Para explotar al máximo el potencial científico en estas condiciones, ALICE mejorará a sus detectores. En el principal detector de rastreo e identificación de hadrones, TPC, se reemplazarán las actuales MWPC (Multi-Wire Proportional Chamber) por detectores GEM (Gas-Electron Multiplier). Junto con investigadores de la BUAP, el laboratorio de detectores desarrolla un medidor de corriente para los detectores GEM que se usarán en dicha actualización.
  2. En colaboración con profesores de la Escuela Nacional Preparatoria de la UNAM, se desarrolla de un kit de detección de rayos cósmicos para la enseñanza de la física de altas energías en el nivel medio superior.
  3. Colaboración con los experimentos DAMIC, en el laboratorio subterráneo SNOLAB, en Canadá, y CONNIE, en la Central Nuclear de Angra dos Reis, en Brasil. Ambos emplean detectores basados en dispositivos CCD de calidad científica, los cuales se operan en un alto vacío a temperaturas de ~140 Kelvin y en un ambiente bajo en contaminantes radiactivos. DAMIC aplica esta tecnología de detección para realizar una búsqueda de materia oscura liviana (masas de 1-10 GeV/c^2), mientras que el objetivo de CONNIE es detectar por vez primera el proceso de dispersión elástica coherente de neutrinos con núcleos (DECNN) usando los antineutrinos de un reactor nuclear. Una parte crucial para el uso de CCD como detectores de partículas consiste en entender su respuesta a diferentes tipos de radiación (alfa, beta, gamma y neutrones). En el laboratorio de detectores actualmente se está instalando un montaje para realizar pruebas y caracterización de CCD. También se cuenta con un detector de germanio de alta pureza (HPGE), con el que se realizarán mediciones del nivel de contaminantes radiactivos en materiales empleados para el detector.
  4. Se trabaja en el desarrollo de un prototipo de detector de antineutrinos producidos por reactores nucleares. El detector consiste en un volumen segmentado de plásticos centelladores envueltos en papel con gadolinio, acoplados a tubos fotomultiplicadores.
  5. Grupo de Instrumentación Espacial. El grupo de Instrumentación Espacial se dedica al desarrollo de instrumentación científica, tanto estratosférica como orbital. Los proyectos en curso en el presente son los siguientes:

Globos / vuelos sub-orbitales

  1. Pixqui v.2 (ICN-AEM-NASA): plataforma estratosférica para vuelo en globos de NASA con cargas útiles de hasta 50 kg.
  2. PSubM3 (ICN-AEM): plataforma estratosférica nacional para aplicaciones científicas y tecnológicas.
  3. 2nd flight EUSO-Balloon (CNES): preparación del segundo vuelo del telescopio EUSO-Balloon en conjunto con la agencia espacial francesa desde Biscaya en 2016.
  4. 3rd flight EUSO-Balloon (NASA): modificación del instrumento EUSO-Balloon para vuelo circum-terrestre desde Nueva Zelandia con NASA en 2017.
  5. SASUE (Sistema de Apoyo a Servicios Urbanos de Emergencia) (ICN): sistema de apoyo a servicios de emergencia en caso de catástrofes, basado en una combinación de dones y globos pequeños instrumentados.
  6. Sistema de Telemetría y Telecomandos Satelital (ICN-AEM-CNES): desarrollo de un sistema de telecomunicaciones basado en red de telefonía celular satelital para ser usado por satélites pequeños, como parte de una acuerdo AEM-CNES-ICN.

Espacio

  1. Mini-EUSO (ROSCOSMOS-ASI): Cámara UV para ser utilizada desde dentro de la estación espacial operada manualmente por un astronauta. Su objetivo es la observación de cascadas de rayos cósmicos desde el espacio y la detección y determinación de órbitas de basura espacial.
  2. K-EUSO (ROSCOSMOS-JAXA): Telescopio reflector-refractor a ser instalado en el exterior de la ISS, dedicado a la detección de rayos cósmicos de ultra-alta energía.
  3. ALACTIC I, II y III (AEM-ICN): series de CubeSats a ser lanzados por la empresa Interorbital desde California en Noviembre 2015 y Marzo de 2016 y desde México en Octubre de 2017.
  4. Metztli/Tepitzin: propuesta de misión a la superficie lunar como demostrativo de la capacidad de construcción de estructuras por parte de micro-robots auto-organizados en enjambres.
  5. FemtoSat (ICN-INAOE-IPN…): satélite pequeño de menos de 100 g de masa.

Tierra

  1. TA-EUSO (EUSO Collab. + TA Collab): Telescopio UV, prototipo de JEM-EUSO en el seno del Observatorio Telescope Array, en Utah.
  2. BATATA (Pierre Auger Collab): Detector dedicado a la caracterización de punch-through, instalado en el Observatorio Pierre Auger, en Argentina.
  3. Actualización de cámara de termo-vacío (ICN): diseño e implementación de un intercambiador de calor basado en nitrógeno para la cámara de termo-vacío utilizada en pruebas de calificación espacial.
  4. Base nacional de lanzamiento de cargas estratosféricas (ICN, AEM y CITNOVA-Gob. de Hidalgo).

Área de Manufactura Avanzada

Unas de las principales áreas estratégicas en materia de innovación técnica de manufactura de piezas mecánicas, se desarrollan en el área de Manufactura Avanzada del Laboratorio de Detectores, cuyo objetivo esencial es dar apoyo a las actividades de investigación mediante el uso de herramientas de Diseño (Diseño en Asistido por Computadora y Diseño Asistido por Manufactura) que permiten la elaboración de piezas mecánicas complejas para el desarrollo de ensambles de prototipos especializados en Instrumentación Espacial tanto estratosférica como orbital e instrumentación de electrónica de alta frecuencia para detectores de altas energías.
Actualmente el área de manufactura avanzada se apoya de dos máquinas: Centro de Maquinado Bridgeport GX 710 VMC con cuarto eje de la marca HARDINGE para la fabricación de piezas mecánicas de precisión modeladas en tres dimensiones y Máquina impresora 3D Stratasys que elabora prototipos rápidos en polímeros ABS.

Docencia

Licenciatura
Cada semestre se imparte el laboratorio de física contemporánea (modalidad rotativa) de la Licenciatura en Física de la FC de la UNAM. La práctica consiste en hacer mediciones con rayos cósmicos usando paletas centelladoras y detectores GEM.
Posgrado
Actualmente en el laboratorio de detectores trabaja y acepta estudiantes de diversas de varias dependencias de la UNAM.
Servicio Social
Actualmente en el laboratorio de detectores trabaja y acepta estudiantes de diversas de varias dependencias de la UNAM.

Infraestructura

1) Línea de producción de tarjetas electrónicas LPKF, 2) instrumentación electrónica CAEN: NIM, CAMAC y VME, 3) instrumentación electrónica para desarrollo analógico y digital de baja y alta frecuencia, 4) cámara de vacío, 5) cuarto limpio, 6) cuarto obscuro para caracterización de fotomultiplicadores, 7) impresora 3D, 8) CNC de 4ejes, 9) áreas de ensambles de tarjetas electrónicas para de detectores, 10) área de Criogénica para detectores, 11) Sistema de electrónica Leach para lectura de dispositivos CCD, 12) Criorefrigeradores tipo Pulse-Tube, 13) Sistemas de vacío seco, 14) Detector de Germanio de Alta pureza.

PROYECTOS CONJUNTOS

  • Centro de Ciencias de la Complejidad (C3)
  • Fundación Marcos Moshinsky
  • Programa Adopte un Talento (PAUTA)

COMUNIDAD UNAM

  • Defensoría de los Derechos Universitarios
  • URGENCIA UNAM: 56160914 ó 56220140
  • Reacción PUMA: 56226464 ext 26464