Desarrollo de un emisor de ultrasonidos para posicionar el telescopios de neutrinos KM3Net

Abstract

Recientemente se están empezando a desarrollar los telescopios de neutrinos, el objetivo principal de dichos telescopios es el de detectar flujos de neutrinos provenientes de eventos cósmicos de gran energía. Para lograr detectar dichos neutrinos y poder calcular su procedencia es necesario implementar arrays de foto-multiplicadores de gran tamaño en un medio transparente a gran profundidad (por ejemplo en el mar). Para que la información de dicho array sea válida es necesario conocer en todo momento la posición de dichos foto-multiplicadores. Es en este punto donde surge la necesidad de desarrollar un sistema de posicionamiento acústico. En este proyecto se trata el desarrollo de un emisor de ultrasonidos potente y versátil que sirva para dicho propósito. Para ello se han desarrollado una serie de prototipos para intentar alcanzar el objetivo de la forma más eficiente y con la precisión requerida (del orden del cm sobre distancias del orden del km). Básicamente, el prototipo debe de ser capaz de generar una señal de casi 800 vpp arbitraria comprendida entre 20 y 40 Khz al recibir una señal de trigger y todo ello con un consumo muy bajo, menor de 1W. Recently, underwater neutrino telescopes are being developed. The main objective of these telescopes is to detect neutrino fluxes from high-energy cosmic events. To detect these neutrinos and observe its origin, it is necessary to implement arrays of photo-multipliers of large size in a transparent medium, such as deep sea. To acquire valid information from this array we need to know the position of such photo-multipliers with a good accuracy. For this purpose, we need to develop an acoustic positioning system. This work is about the development of a versatile and powerful ultrasound emitter (transceiver) for this system. In order to do this, we have developed a series of prototypes, which basically is able to feed the acoustic transducer with arbitrary signals of almost 800 Vpp in the 20 - 40 kHz frequency range driven by a synchronous trigger signal, and all with a limited power consumption (less than 1 W).