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Recent Submissions
- ItemMulti Band Study of the Morphology of RR Lyrae Light Curves(2025) Bárbara Camila Pozo Vallejos; Catelan, Márcio; Hajdu, Gergely; Pontificia Universidad Catolica de Chile. Facultad de FísicaThe interest in the study of variable stars has been revived by large astronomical projects, and it is expected to grow even further with upcoming projects such as Rubin / LSST. Among these, RR Lyrae stars are of particular importance, as they serve as powerful tools for probing the properties of old stellar populations. To improve the photometric characterization of both fundamental mode and first-overtone RR Lyrae stars in the optical regime, a comprehensive analysis of the available photometric information was first conducted on light curves in the I and V bands for stars located in the Galactic bulge, based on data from OGLEIV. As a result, two high-quality training sets were constructed in the I-band, consisting of 4,372 fundamental-mode and 4,068 first-overtone mode RR Lyrae stars. A Principal Component Analysis was applied to both samples, revealing that the first seven principal components account for 99.93% of the total variance in the light curves of fundamental-mode stars, and the first four components account for 99.91% for the light curves of first-overtone mode stars. Using the PyFiNeR code and two high-quality test sets in both bands for each subtype, the performance of the method in predicting RR Lyrae light-curve shapes was evaluated. The resulting fits are consistent with the observed photometry in the V-band, and the light-curve shape in this band was accurately reproduced, even in cases where the photometric sampling was sparse.
- ItemEstudio de viabilidad de uso del TLD-100 como dosímetro discriminador de energía de haces de fotones en el rango de kilovoltaje(2025) García Ordoñez, Jasirys Mariel; Sánchez Nieto, Beatriz; Caprile Etchart, Paola F.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de FísicaEn la actualidad, existen múltiples sistemas dosimétricos disponibles para la medición de radiaciones ionizantes, destacando los dosímetros termoluminiscentes (TLDs) como una opción preferente debido a sus características óptimas en el ámbito de la protección radiológica, tanto ocupacional como de pacientes. Los TLDs permiten medir con alta precisión la dosis recibida por individuos expuestos. Sin embargo, es esencial considerar la variabilidad en su respuesta a bajas energías, la cual puede fluctuar hasta en un 40%. Por esta razón, el objetivo de este trabajo es desarrollar un método que permita discriminar el rango de energías (alto vs. bajo) al que fueron expuestos los TLDs, mediante un análisis detallado de las curvas de brillo obtenidas en diferentes rangos de dosis. Este conocimiento posibilita la aplicación de la curva de calibración correspondiente para corregir la respuesta generada por el cristal según la energía para la cual se dispone de la curva de calibración. Inicialmente, se utilizó un lote de 100 TLD-100 para analizar la respuesta energética de estos cristales. Los TLDs fueron irradiados en grupos utilizando haces de rayos X de diferentes energías (40 kVp hasta 6 MV). Posteriormente, se analizaron 354 curvas de brillo de TLD-100 irradiados en porta dosímetros con 137Cs (138 curvas) y con rayos X(217 curvas). Las curvas fueron obtenidas a partir de los registros de calibraciones y procesos de intercomparaciones nacionales realizadas entre 2018 y 2022, en los que participó el Laboratorio de Dosimetría de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Se emplearon dos métodos para la extracción de parámetros y análisis de las curvas de brillo: el método de seccionamiento en áreas y el método de deconvolución. A partir de los parámetros extraídos de las curvas de brillo, se desarrollaron dos modelos para la clasificación de la respuesta de los TLDs en función de la energía de irradiación. Los modelos fueron generados utilizando el 80% de los datos disponibles, identificados como“datos de entrenamiento”. El 20% restante se utilizó para validación. El primer tipo de modelo, denominado "modelo analítico", consistió en establecer un clasificador analítico obtenido a partir de ajustes exponenciales al conjunto de datos de entrenamiento. El segundo tipo empleó un algoritmo del aprendizaje de máquinas, seleccionado tras comparar el rendimiento de varios clasificadores y eligiendo aquel con el mejor rendimiento tanto en evaluaciones univariadas como multivariadas. Los resultados de los métodos fueron comparados mediante el análisis ROC-AUC (Área Bajo la Curva ROC) en la clasificación de los datos de validación. El mejor modelo analítico mostró limitaciones al discriminar la energía de irradiación para TLDs con cargas inferiores a 10 nC, debido a la mayor dispersión de respuesta en bajas9cargas y, por tanto, a bajas dosis. Este modelo logró una discriminación con un AUC de0,66, lo cual refleja un rendimiento insuficiente para una clasificación precisa. La validación de los modelos basados en el aprendizaje de máquinas reveló que el modelo univariado con mejor rendimiento alcanzó un AUC de 0,62. En cuanto a los modelos multivariados, el mejor modelo alcanzó un AUC de 0,84. Estos resultados evidencian la capacidad del modelo para clasificar con mayor precisión. Al comparar todos los modelos, se evidenció que el modelo del aprendizaje de máquinas superó al modelo analítico en términos de rendimiento de clasificación. Este estudio ponede manifiesto el potencial de los modelos de aprendizaje automatizado en la clasificaciónde TLDs según la energía de irradiación. No obstante, existen oportunidades significativas de mejora, como la ampliación de la base de datos para un entrenamiento más robusto y la optimización de las características de los datos para evitar sesgos y sobreajuste de los modelos. Un modelo mejorado que permita utilizar los TLDs como indicadores de la calidad del haz podría tener un impacto considerable en la protección radiológica, permitiendo estimaciones de dosis más precisas gracias a la corrección de la respuesta en función de la energía. Es importante señalar que los modelos generados en este trabajo solo permitieron realizar una clasificación binaria entre baja (rayos X hasta 320 kVp) y alta (137Cs) energía.
- ItemStudy of the Effect of Charge Migration among Color Centers in Diamond on the Relaxation Time of Nitrogen-Vacancy Centers(2025) Crozier Mc Coll, Simone Pauline; Maze Ríos, Jerónimo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaThe ability to extend the coherence time of NV centers is crucial for high-precision universal quantum sensors with nanoscale-resolution. We aim to manipulate and measure the environmental charge distribution around a NV center spot through photo-induced ionization and recombination, using multi-wavelength pulsed laser sequences, and measure possible changes in longitudinal relaxation times. If the charge state of surface defects can be changed via carriers created by the manipulation of the NV center’s surrounding environment, their new spin could be non-interactive with negatively charged NV centers, which may increase their relaxation times.
- ItemElectric fluctuations in a self interacting scalar theory(2025) Villarreal, Melanie M.; Muñoz Tavera, Enrique; Loewe Lobo, Marcelo Patricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaThe aim of this project is to study the effects of a weak, noisy electric field in a complex scalar field theory, in the context of relativistic heavy-ion collisions experiments. The Schwinger scalar propagator is modified by stochastic fluctuations of the electric field, modeled as white noise. The perturbative expansion of the model is addressed by the means of the replica trick, finding the self energy and the vertex correction at one loop in order to study the renormalization group equations of the theory.
- ItemSpectral analysis of Dirac operators in waveguides with magnetic field(2025) Rodríguez Toro, Joaquín; Stockmeyer, Edgardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaEstudiamos el operador de Dirac en una guía de onda recta bidimensional con un campo magnético uniforme perpendicular a ella. Consideramos condiciones de frontera locales generales que aseguran que no fluya corriente a través de la frontera. Las correspondientes realizaciones autoadjuntas del operador de Dirac pueden ser parametrizadas por $\gamma\in\mathbb{R}\cup\{+\infty\}$. Identificamos los casos $\gamma=\pm1$ como la condición de frontera de masa infinita, mientras que $\gamma=0$ y $\gamma=\infty$ se relacionan con los casos de zigzag. Además, introducimos la razón $\beta>0$ entre el cuadrado de la mitad del ancho de la guía de onda y el cuadrado de la longitud magnética. El sistema puede ser descrito completamente en términos de $\gamma$ y $\beta$. La simetría translacional en la dirección longitudinal da lugar al operador autoadjunto y unidimensional transversal $\mathcal{T}_\gamma(\beta,\xi)$, donde $\xi$ es el momento longitudinal.Proporcionamos soluciones explícitas para las energías y funciones propias en términos de funciones de Weber, lo que nos permite estudiar las curvas de dispersión de energía $\lambda_n(\xi)$. Encontramos que las energías negativas exhiben un comportamiento diferente al de las positivas. Por un lado, la primera energía positiva del sistema se acumula, en el límite $\beta\to\infty$, hacia la energía cero. Las energías positivas restantes se acumulan hacia el respectivo nivel de Dirac-Landau, un comportamiento que recuerda a los sistemas descritos por un Laplaciano magnético con condición de frontera de Dirichlet. Por otro lado, mostramos que para cualquier $\gamma$ (excepto para zigzag) existe un valor crítico $\beta_c$ tal que, para $\beta$ por debajo de este valor, la primera curva de dispersión de energía negativa tiene un máximo en $\xi=0$, mientras que por encima de él, la curva tiene dos máximos en puntos simétricos alejados de $\xi=0$. Además, para $\gamma=\pm1$ la primera energía negativa se acumula, en el límite $\beta\to\infty$, hacia $1.312\sqrt{\beta}$, por encima del primer nivel de Dirac-Landau negativo.Presentamos una fórmula trascendental para $\beta_c(\gamma)$ que muestra que este mapeo es convexo y tiene un mínimo, calculado para $\gamma=1.3$, para el cual $\beta_c\approx2.9411$. Para el caso importante de $\gamma=\pm1$, tenemos $\beta_c\approx3.0118$. Hasta donde sabemos, estos resultados no han sido reportados en la literatura antes.