PROYECTOS DISPONIBLES PARA LA FORMACIÓN EN DESARROLLO TECNOLÓGICO EN 2017: INFORMACIÓN MÁS DETALLADA

 

Ref. 1. Especialidad Informática. Recomendada para el ámbito curricular de la ingeniería informática.

Proyecto

Título

Proyecto Instrumental Asociado

A

Pruebas de integración del software de mecanismos de GTCAO.

(Programación Linux, C++, Python)

Óptica Adaptativa para el Gran Telescopio Canarias

B

Desarrollo de un framework para el control de la instrumentación del Laboratorio de Óptica.

(Programación Python, Matlab, RS-232, Linux)

Laboratorio de Óptica

 

Ref 2. Especialidad Control. Recomendada para el ámbito curricular de las ingenierías Electrónica, Telecomunicaciones e Informática.

Proyecto

Título

Proyecto Instrumental Asociado

C

Software de adquisición de datos y mediciones de latencias para sistema de óptica adaptativa.

(Labview, C en Linux, Mathlab, Python)

Óptica Adaptativa para el Gran Telescopio Canarias

 

Ref 3. Especialidad Mecánica. Recomendada para el ámbito curricular de las ingenierías Mecánica y Aeronáutica.

Proyecto

Título

Proyecto Instrumental Asociado

D

Pruebas criogénicas para prototipo de shutter de HARMONI

(Diseño de mecanismos, vacío, criogenia, CREO Parametric)

Espectrógrafo Óptico Infrarrojo para el telescopio EELT (HARMONI)

E

Montaje, integración y verificación de prototipos del receptor de microondas en el laboratorio, y en el prototipo de pruebas, del instrumento de 40GHz, que operará en condiciones ambientales y criogénicas.

(Diseño mecánico, CREO Parametric, ANSYS, vacío, criogenia)

Q U I Joint Tenerife Cosmic Microwave Background experiment (QUIJOTE-CMB)

 

Ref 4. Especialidad Electrónica. Recomendada para el ámbito curricular de la ingeniería Electrónica.

Proyecto

Título

Proyecto Instrumental Asociado

F

Pruebas con el banco visible del laboratorio LISA. Mejoras.

(Manejo material de laboratorio, instrumentación, criogenia, automatización, análisis de datos)

Laboratorio de Imagen y Sensores para Astronomía (LISA)

A. Pruebas de integración del software de mecanismos de GTCAO

(Programación Linux, C++, Python)

GTCAO es el proyecto de desarrollo del sistema de óptica adaptativa del Gran Telescopio Canarias (GTC). Ver más información en la página web http://www.iac.es/proyectos.php?op1=7&op2=18&id=10. El proyecto se encuentra bastante avanzado en su diseño general y parte de sus componentes ópticos, mecánicos y electrónicos se encuentran integrados o en vías de integración. En los aspectos de software se ha empezado a trabajar más recientemente, y es en este entorno donde el becario/a se integraría.

 

El proyecto de beca consiste en colaborar con las pruebas de integración de los diferentes mecanismos de los que está compuesto GTCAO. El proyecto a realizar, dado que ya hay desarrollado el software de algunos mecanismos, será probar ese software con el mecanismo mecánico real, con el fin de calibrar los datos de configuración, así como hacer los paneles gráficos de ingeniería de la interfaz de usuario (módulo Inspector dentro del entorno de desarrollo del software de GTC) y también, si fuera necesario, añadir algún parámetro o comportamiento del código.

 

Para el desarrollo y las pruebas se usará C++, Python, Linux CentOS y drivers CAN, además del entorno de desarrollo de software del propio GTC. Conocimientos de Ingeniería Informática son imprescindibles.

 

El becario/a se integrará en el equipo de software que actualmente desarrolla GTCAO y participará en el desarrollo y pruebas del mismo, así como en la documentación que sea necesario elaborar. Al final de su estancia presentará los resultados de su proyecto al Área de Instrumentación.

 

B. Desarrollo de un framework para el control de la instrumentación del Laboratorio de Óptica.

(Programación Python, Matlab, RS-232, Linux)

 

Durante los dos últimos años el Departamento de Óptica ha potenciado el desarrollo de control de instrumentación de laboratorio en base a programas basados en el paquete Python ya sea bajo un sistema operativo Windows o Linux. Este tipo de medida ha permitido generar una estructura estándar de control en la instrumentación del laboratorio con un bajo coste de tiempo de ingeniería y dar una formación in situ de programación básica de instrumentación dentro del marco de las becas de verano.

 

En este momento, una vez que se han generado las rutinas de control para la mayoría de sistemas existentes en el laboratorio, ya sean motores en el caso de sistemas de traslación y rotación como detectores bidimensionales con el caso de las cámaras CCD, cámaras tipo webcam etc. se pretende generar un Framework que permita de una forma estándar, sencilla y versátil la utilización de todos los elementos del laboratorio ya sea de forma individual o simultánea y coordinada, e incorporando consolas de tratamiento de los datos.

 

La primera fase del proyecto será el análisis del trabajo a realizar en función a lo ya realizado, aplicando a las mesas de translación nanométrica Thorlabs y Newport las rutinas de control directo. Una segunda fase será la realización de un Framework de usuario para la gestión del control de los elementos existentes en el laboratorio para los cuales ya se tienen rutinas de control.

 

Para la realización de esta beca no es necesario un conocimiento de óptica, pero sí de ingeniería informática, especialmente en programación Python y Linux y un conocimiento o habilidades en sistemas de control.

 

El becario/a se integrará en el Departamento de Óptica. Además de elaborar la documentación técnica y el propio software, deberá presentar los resultados de su proyecto al Área de Instrumentación al final de su estancia.

 

 

C. Software de adquisición de datos y mediciones de latencias para sistema de óptica adaptativa.

(Labview, C en Linux, Mathlab, Python)

 

Bajo este proyecto se engloban tres actividades que comparten el uso de tecnologías de National Instruments: LabView y su hardware.

 

1. Medidas de latencia de tiempo real para el proyecto GTCAO (Óptica Adaptativa para GTC). Se trata de realizar medidas de la latencia introducida por la cámara del sensor de frente de onda de GTCAO. Estas medidas ayudarán a caracterizar los retardos introducidos en el bucle de control del sistema y permitirán mejorar aquellas partes que limitan sus prestaciones. Para ello habrá que preparar un montaje de laboratorio usando una de las cámaras OCAM que tiene el proyecto GTCAO, un ordenador y un poco de hardware adicional, y desarrollar algunos programas en C bajo Linux y en Labview pues se utiliza una tarjeta de adquisición como parte del procedimiento de medida. El becario/a deberá entender el presupuesto de retardo que tiene el ciclo y sacar medidas estadísticas que sean coherentes con otras medidas obtenidas en el proyecto.

 

2. Sistema de adquisición de medidas criogénicas. Se trata de un software ampliamente usado en el Área de Instrumentación que fue desarrollado en el marco del proyecto EMIR, pero al que a lo largo de los años se le han ido proponiendo ciertas mejoras que ahorrarían tiempo a los usuarios del área y que en el ámbito de este proyecto de beca se desea implementar. En concreto se trata de modificar la programación en Labview de la aplicación cryomonitor para realizar un instalable que permita que cualquier usuario pueda disponer de forma autónoma del programa cryomonitor, sin tener problemas de librerías, resolución de pantalla, configuración o comunicaciones. Además se ampliaría el número de dispositivos compatibles con este software.

 

3. Monitor de presión de Helio y caudal de agua. Se trata de un hardware creado en el Área de Instrumentación para el proyecto EMIR, que se quiere generalizar de forma que se convierta en una herramienta general para cualquier proyecto que monitorice sistemas de refrigeración basados en compresión de Helio y cuyos compresores sean refrigerados por agua, que es lo habitual. Las tareas concretas consistirían en probar un programa comercial gratuito ya identificado para adquirir los datos del monitor de presión de Helio y caudal de agua y, en la eventualidad de que este programa no fuera satisfactorio, se desarrollaría una aplicación de adquisición reusando el código fuente del programa cryomonitor mencionado anteriormente.

 

En esta beca se requieren conocimientos de programación en LabView y C en Linux. También sería deseable un conocimiento de MatLab o Python.

 

El becario/a se integrará dentro del grupo de ingeniería electrónica, actualmente formado por varios ingenieros, que darían apoyo al proyecto. Al final de su estancia presentará los resultados de su proyecto al Área de Instrumentación.

 

 

D. Pruebas criogénicas para prototipo de shutter de HARMONI

(Diseño de mecanismos, vacío, criogenia, CREO Parametric)

 

HARMONI es uno de los instrumentos seleccionados para primera luz del EELT (Telescopio Europeo Extremadamente Grande). Información general sobre el proyecto puede encontrarse en: http://www.iac.es/proyectos.php?op1=7&op2=19&id=35 . El IAC participa en este espectrógrafo óptico/infrarrojo de campo integral, como miembro de un consorcio internacional.

 

Uno de los elementos de riesgo que se ha identificado en el proyecto es el mecanismo de shutter (obturador) rápido en frío. En los últimos años se ha estado probando un prototipo de mecanismo basado en voice-coils adaptados de discos duros, pero debido a que el sistema necesita un mayor tamaño de pupila por cambios en el diseño óptico, hay que realizar nuevas pruebas y estudiar alternativas a ese diseño. También en el desarrollo del prototipo se han probado componentes comerciales (codificadores, sensores de efecto Hall, etc.) en condiciones criogénicas tras una preparación. Esta preparación incluye varias técnicas que se han desarrollado, como la lubricación de rodamientos comerciales para criogenia.

 

Las tareas concretas que hay que realizar en este proyecto son:

·         Continuar con el desarrollo de la técnica de preparación de rodamientos comerciales para criogenia

·         Seguir con las pruebas de supervivencia y caracterización de los encoder comerciales con preparación para criogenia

·         Realizar las pruebas propuestas para el prototipo actual de shutter aumentando el tamaño de la máscara, tanto a temperatura ambiente como en criogenia, mejorando el lazo de control

·         Diseño, montaje y pruebas para el prototipo del shutter basado en voice coil comercial de mayor tamaño.

·         Diseño, montaje y pruebas para el prototipo del shutter basado en motores paso a paso.

·         Obtener y mantener el vacío y las temperaturas criogénicas necesarias para realizar las pruebas

·         Documentar los resultados

 

 

Esta beca requiere el diseño y la realización de pruebas de mecanismos, el manejo de instrumentación de vacío y criogenia y el uso del programa de diseño mecánico CREO Parametric. Es muy recomendable una formación en Ingeniería Industrial en las especialidades de Mecánica o Aeronáutica.

 

El becario/a se integrará dentro del grupo de ingeniería del proyecto HARMONI. Al final de su estancia presentará los resultados de su proyecto al Área de Instrumentación.

 

 

E. Montaje, integración y verificación de prototipos del receptor de microondas en el laboratorio, y en el prototipo de pruebas, del instrumento de 40GHz, que operará en condiciones ambientales y criogénicas.

(Diseño mecánico, CREO Parametric, ANSYS, vacío, criogenia)

 

Esta beca se enmarca en el proyecto QUIJOTE-CMB (Q U I JOint TEnerife CMB experiment), cuyo objetivo es la caracterización de la polarización del Fondo Cósmico de Microondas (FCM) y otros procesos de emisión galáctica y extra-galáctica en el rango 10-100 GHz y a grandes escalas (1 grado de resolución). Ver más sobre QUIJOTE en http://www.iac.es/proyectos.php?op1=7&op2=21&id=27

 

El becario/a se integrará en el grupo de ingeniería mecánica del proyecto, y participará en las tareas relacionadas con el diseño del instrumento multifrecuencia mejorado (MFI Mejorado), así como en la integración de los receptores del tercer instrumento (FGI):

 

Después de un periodo de toma de contacto con la herramienta de diseño 3D Creo Elements/Pro, con el programa de gestión Windchill y con la herramienta de elementos finitos ANSYS, así como después de adquirir un conocimiento genérico del proyecto, el becario/a se dedicará a las siguientes actividades.

 

·         Participación en la integración, pruebas y caracterización de los prototipos (térmico y receptor) del instrumento de 40Ghz.

·         Participación en el seguimiento del diseño y de la fabricación del instrumento multifrecuencia mejorado (MFI Mejorado), incluyendo criostato y optomecánica, con generación de modelos 3D y cálculos, tanto analíticos como por elementos finitos.

·         Participación en el seguimiento de la fabricación del criostato del espectrómetro.

 

Nota: La realización o no de alguna de estas actividades puede depender del plan del proyecto en el momento de inicio de la beca.

 

Asimismo participará en la redacción de documentación, tanto de análisis y resultados de pruebas, como documentación de procedimientos de montaje e integración y verificación del prototipo. Al final de su estancia presentará los resultados de su proyecto al Área de Instrumentación.

 

Al ser, tanto las actividades como lo componentes, críticos para el proyecto, las actividades que se le encomendarán serán básicamente de soporte, y en la mayoría de los casos serán supervisadas directamente por algún miembro del equipo de ingeniería del proyecto.

 

Esta beca requiere el diseño y la realización de pruebas de mecanismos, el manejo de instrumentación de vacío y criogenia y el uso del programa de diseño mecánico CREO Parametric. Es muy recomendable una formación en Ingeniería Industrial en la especialidad de Mecánica o Aeronáutica.

 

 

F. Pruebas con el banco visible del laboratorio LISA. Mejoras.

(Manejo material de laboratorio, instrumentación, criogenia, automatización, análisis de datos)

 

El entorno del proyecto es la infraestructura LISA (Laboratorio Imagen y Sensores para Astronomía). En la actualidad, se está reformando tanto la ubicación (nuevo laboratorio) como el equipamiento (nuevo criostato para pruebas de CCDs a añadir al banco de pruebas actual).

 

Las tareas concretas a realizar durante el periodo de la beca son:

 

·         Reinstalación de los componentes del actual LISA en la nueva ubicación. Puesta en marcha y verificaciones básicas.

·         Diseño y fabricación en la máquina LPKF del departamento de una placa fanout adaptada al montaje de un sensor CCD e2V-44-82

·         Verificación de firmware en el controlador anterior.

·         Adquisición de imágenes con diferentes parámetros.

·         Verificación en el banco visible de las principales figuras de mérito.

·         Medida de la Eficiencia Cuántica. Automatización de medidas de flujo.

 

Durante su estancia el becario/a se familiarizará con varias de las siguientes técnicas:

 

·         Vacío y criogenia. Utilización de un criostato con closed cycle cooler (CCC). Control térmico.

·         Diseño básico de PCB (Altium Designer). Fabricación fresadora LPKF.

·         Conocimiento de control de un detector tipo CCD

·         Conocimiento de un controlador tipo ARC para CCDs

·         Definición de interfaces (pines, ruteados y cables)

·         Conocimiento de figuras de mérito de detectores CCDs.

 

 

El becario/a deberá tener una formación en el ámbito curricular de la ingeniería electrónica, conocimientos básicos para la utilización del instrumental propio de laboratorio, aptitudes para montar y desmontar equipos y capacidad para el análisis de datos. Deberá ser capaz de sintetizar la información adquirida y la generación del informe correspondiente. A final de su estancia presentará los resultados obtenidos al Área de Instrumentación.