Skip to content

Metodi di interpolazione ed estrapolazione per imaging a raggi X nell'ambito della missione NASA RHESSI

Informazioni tesi

  Autore: Silvia Allavena
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2007-08
  Università: Università degli studi di Genova
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Matematica
  Relatore: MichelePiana
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 80

La mia tesi si inserisce nell’ambito della missione NASA RHESSI (Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager).RHESSI è un satellite di piccole dimensioni che è stato collocato in un’orbita iniziale intorno alla Terra nel 2002 dall’agenzia spaziale NASA,per indagare particolari fenomeni che avvengono sulla superficie solare, conosciuti come flares o brillamenti solari.Tali fenomeni consistono in intense ed improvvise esplosioni che coinvolgono enormi quantità di energia,pari a decine di milioni di bombe atomiche;alla base dei brillamenti c’è un surriscaldamento del plasma solare,la cui origine è al momento sconosciuta,e che causa una forte accelerazione di elettroni.Lo studio dei flares quindi ci permette di indagare la fisica che governa l’accelerazione delle particelle.La comprensione di questo tipo di processi costituisce uno dei più importanti obiettivi della Fisica e dell’Astrofisica poichè essi sono molto diffusi nell’Universo,e il Sole costituisce un buon laboratorio di studio di questi fenomeni grazie alla sua vicinanza con la Terra e poiché i brillamenti sono le più potenti esplosioni nel Sistema Solare che si sviluppano a partire da fenomeni di accelerazione di particelle;inoltre bisogna sottolineare il carattere fondamentale di tale ricerca anche in altri ambiti della Fisica delle alte energie,primo tra tutti quello relativo alle tecnologie legate agli acceleratori di particelle. RHESSI permette l’analisi dei flares, fornendo spettri fotonici ad alta risoluzione di raggi X e raggi gamma emessi durante lo sviluppo di un brillamento.E’ importante osservare che tali radiazioni non riescono a penetrare nell’atmosfera terrestre,perciò esse possono essere rilevate soltanto dallo spazio, con l’ausilio di un satellite,e RHESSI assolve a tale compito fornendo dati con una accuratezza sia a livello temporale sia a livello energetico,come non era mai stato possibile prima attraverso l’utilizzo degli altri satelliti messi in orbita prima di RHESSI per lo studio dei flares. Il sistema di Imaging di RHESSI è formato da 9 collimatori collegati ad altrettanti rivelatori, costituiti da materiale semiconduttore.A causa delle caratteristiche geometriche dei collimatori e del modo in cui avvengono le misurazioni,i dati registrati da RHESSI corrispondono a campionamenti della trasformata di Fourier del flusso luminoso emesso dalla sorgente,detti visibilities.In particolare tali campionamenti vengono forniti su circonferenze concentriche nello spazio delle frequenze u-v,una per ciascun collimatore.Lo scopo della mia tesi allora è descrivere un metodo per la ricostruzione di immagini della sorgente,elaborando le visibilities misurate da RHESSI.Si tratta di un problema di imaging complesso perché i dati a nostra disposizione nel piano delle frequenze sono pochi e sparsi.Pertanto la mia attività si è articolata in due parti.Nella prima parte ho innanzitutto individuato una tecnica che mi permettesse di ottenere un campionamento più fitto del piano delle frequenze. Quindi ho individuato tre metodi di interpolazione,che meglio si adattassero al tipo di dati forniti dal satellite e le ho applicate a vari set di visibilities, implementando un programma nel linguaggio di programmazione IDL (Interactive Data Language).Quindi ho utilizzato una routine di Fast Fourier Transform (FFT) per calcolare la trasformata di Fourier inversa delle visibilities interpolate e ricostruire così l’immagine della sorgente.Ho osservato che le ricostruzioni così ottenute sono disturbate da effetti di ringing,ovvero affette da molto rumore.Nella seconda parte ho pensato quindi di applicare un algoritmo di inversione iterativo e regolarizzante che permettesse l’estrapolazione fuori-banda.L’algoritmo scelto è il metodo di Landweber con vincoli di supporto e positività, applicato ai dati interpolati.Inizialmente ho applicato il metodo classico,successivamente ho utilizzato alcune sue varianti che permettono di sfruttare importanti conoscenze a priori sulla soluzione cercata;tali informazioni si traducono in vincoli che riguardano la proiezione sul sottospazio convesso delle funzioni positive e sul sottospazio delle funzioni a supporto compatto.Il primo vincolo viene imposto poiché la ricostruzione rappresenta un flusso di fotoni, che è necessariamente positivo;il metodo di Landweber con il secondo vincolo è stato scelto invece per la sua peculiare caratteristica di estrapolazione fuori banda.Questo approccio per interpolazione/estrapolazione viene applicato a dati sintetici simulati in modo accurato, tenendo conto delle caratteristiche geometriche dello strumento e fisiche del rumore di misurazione,ed ad un dato reale.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Mostra/Nascondi contenuto.
Introduzione La missione NASA RHESSI (Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager) ha avuto inizio il 5 Febbraio 2002 alle 3.58 ora della Florida, quan- do il satellite e` stato collocato in un’orbita iniziale intorno alla Terra. Da allora fornisce spettri fotonici ad alta risoluzione di raggi X emessi durante lo sviluppo di un flare, o brillamento, solare: tale fenomeno consiste in una intensa e improvvisa esplosione che coinvolge enormi quantita` di energia (1030−1032 erg); esso si manifesta a livello della cromosfera attraverso tubi di flusso magnetico a forma di arco, detti loop. Alla base dei brillamenti c’e` un surriscaldamento del plasma solare, la cui origine e` al momento sconosciuta: esso causa una forte accelerazione di elettroni, alcune di queste particelle collidono con gli ioni pesanti presenti sulla superficie del plasma provocando l’emissione di raggi X, che vengono poi osservati dal satellite. La messa in orbita di RHESSI ha quindi come scopo principale quello di collezionare ed analizzare dati, al fine di scoprire la fisica che governa l’ac- celerazione delle particelle ed il rilascio d’energia che caratterizzano lo svi- luppo di un brillamento solare. A tale proposito osserviamo la particolare rilevanza della missione RHESSI nell’ambito dello studio dell’accelerazione di particelle, data dal fatto che i flare solari sono le piu` potenti esplosioni, causate da processi di questo tipo, nel Sistema Solare. RHESSI contiene al suo interno 9 collimatori collegati ad altrettanti rive- latori, costituiti da materiale semiconduttore. A causa delle caratteristiche geometriche dei collimatori e del modo in cui avvengono le misurazioni, i dati registrati da RHESSI corrispondono a campionamenti della trasfor- mata di Fourier del flusso luminoso emesso dalla sorgente, detti visibilities. In particolare tali campionamenti vengono forniti su circonferenze concen- triche nello spazio delle frequenze u-v. Lo scopo di questa tesi e` descrivere un metodo per la ricostruzione di imma- i

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista

FAQ

Per consultare la tesi è necessario essere registrati e acquistare la consultazione integrale del file, al costo di 29,89€.
Il pagamento può essere effettuato tramite carta di credito/carta prepagata, PayPal, bonifico bancario, bollettino postale.
Confermato il pagamento si potrà consultare i file esclusivamente in formato .PDF accedendo alla propria Home Personale. Si potrà quindi procedere a salvare o stampare il file.
Maggiori informazioni
Ingiustamente snobbata durante le ricerche bibliografiche, una tesi di laurea si rivela decisamente utile:
  • perché affronta un singolo argomento in modo sintetico e specifico come altri testi non fanno;
  • perché è un lavoro originale che si basa su una ricerca bibliografica accurata;
  • perché, a differenza di altri materiali che puoi reperire online, una tesi di laurea è stata verificata da un docente universitario e dalla commissione in sede d'esame. La nostra redazione inoltre controlla prima della pubblicazione la completezza dei materiali e, dal 2009, anche l'originalità della tesi attraverso il software antiplagio Compilatio.net.
  • L'utilizzo della consultazione integrale della tesi da parte dell'Utente che ne acquista il diritto è da considerarsi esclusivamente privato.
  • Nel caso in cui l'Utente volesse pubblicare o citare una tesi presente nel database del sito www.tesionline.it deve ottenere autorizzazione scritta dall'Autore della tesi stessa, il quale è unico detentore dei diritti.
  • L'Utente è l'unico ed esclusivo responsabile del materiale di cui acquista il diritto alla consultazione. Si impegna a non divulgare a mezzo stampa, editoria in genere, televisione, radio, Internet e/o qualsiasi altro mezzo divulgativo esistente o che venisse inventato, il contenuto della tesi che consulta o stralci della medesima. Verrà perseguito legalmente nel caso di riproduzione totale e/o parziale su qualsiasi mezzo e/o su qualsiasi supporto, nel caso di divulgazione nonché nel caso di ricavo economico derivante dallo sfruttamento del diritto acquisito.
  • L'Utente è a conoscenza che l'importo da lui pagato per la consultazione integrale della tesi prescelta è ripartito, a partire dalla seconda consultazione assoluta nell'anno in corso, al 50% tra l'Autore/i della tesi e Tesionline Srl, la società titolare del sito www.tesionline.it.
L'obiettivo di Tesionline è quello di rendere accessibile a una platea il più possibile vasta il patrimonio di cultura e conoscenza contenuto nelle tesi.
Per raggiungerlo, è fondamentale superare la barriera rappresentata dalla lingua. Ecco perché cerchiamo persone disponibili ad effettuare la traduzione delle tesi pubblicate nel nostro sito.
Scopri come funziona

DUBBI? Contattaci

Contatta la redazione a
[email protected]

Ci trovi su Skype (redazione_tesi)
dalle 9:00 alle 13:00

Oppure vieni a trovarci su

Parole chiave

accelerazione particelle
analisi di fourier
estrapolazione
fft
fisica solare
flare
imaging
interpolazione
metodo gerchberg
metodo landweber
nasa
polinomi di akima
problemi inversi
rhessi
ricostruzione immagini
satellite
sole
spline
trasformata di fourier
visibilities

Non hai trovato quello che cercavi?


Abbiamo più di 45.000 Tesi di Laurea: cerca nel nostro database

Oppure consulta la sezione dedicata ad appunti universitari selezionati e pubblicati dalla nostra redazione

Ottimizza la tua ricerca:

  • individua con precisione le parole chiave specifiche della tua ricerca
  • elimina i termini non significativi (aggettivi, articoli, avverbi...)
  • se non hai risultati amplia la ricerca con termini via via più generici (ad esempio da "anziano oncologico" a "paziente oncologico")
  • utilizza la ricerca avanzata
  • utilizza gli operatori booleani (and, or, "")

Idee per la tesi?

Scopri le migliori tesi scelte da noi sugli argomenti recenti


Come si scrive una tesi di laurea?


A quale cattedra chiedere la tesi? Quale sarà il docente più disponibile? Quale l'argomento più interessante per me? ...e quale quello più interessante per il mondo del lavoro?

Scarica gratuitamente la nostra guida "Come si scrive una tesi di laurea" e iscriviti alla newsletter per ricevere consigli e materiale utile.


La tesi l'ho già scritta,
ora cosa ne faccio?


La tua tesi ti ha aiutato ad ottenere quel sudato titolo di studio, ma può darti molto di più: ti differenzia dai tuoi colleghi universitari, mostra i tuoi interessi ed è un lavoro di ricerca unico, che può essere utile anche ad altri.

Il nostro consiglio è di non sprecare tutto questo lavoro:

È ora di pubblicare la tesi