Análisis, comparación e implementación de sistemas de refrigeración criogénica, para detector de HgCdTe a ser usado en satélites de observación terrestre

Abstract

En esta tesis, se analizan y comparan métodos de refrigeración criogénica que pueden ser usados en detectores de HgCdTe. Para ello se toma un caso particular de implementación que permite realizar un posterior análisis conceptual, entendiendo que no se trata de un estudio en detalle o de fabricación. En consecuencia, se decide basar el análisis en un satélite de la Misión SARE, el SARE 2A, además de considerar un detector comercial de HgCdTe en su principal instrumento, la CAR. De esta manera, la primera parte de la tesis está destinada a hacer un estudio radiométrico, que utiliza requerimientos de la misión satelital y características físicas, ópticas y electrónicas del instrumento y el detector; con la premisa de obtener una estimación de la temperatura máxima admisible, necesaria para una operación en concepto de ausencia de ruido térmico. La segunda parte comienza con una explicación y descripción de los distintos métodos de refrigeración contemplados, poniendo de manifiesto ventajas y desventajas a considerar. Por último, se concluye con la comparación cualitativa y cuantitativa entre métodos de refrigeración, haciendo uso de modelos matemáticos que describen las características de sistemas pasivos y una base de datos sobre mediciones de sistemas activos (cryocoolers).