All-sky search algorithms for monochromatic signals in bar gravitational wave detector data

In this paper we design and develop several filtering strategies for the analysis of data generated by a resonant bar gravitational wave (GW) antenna, with the goal of assessing the presence (or absence) therein of long-duration monochromatic GW signals, as well as the eventual amplitude and frequency of the signals, within the sensitivity band of the detector. Such signals are most likely generated in the fast rotation of slightly asymmetric spinning stars. We develop practical procedures, together with a study of their statistical properties, which will provide us with useful information on the performance of each technique. The selection of candidate events will then be established according to threshold-crossing probabilities, based on the Neyman-Pearson criterion. In particular, it will be shown that our approach, based on phase estimation, presents a better signal-to-noise ratio than does pure spectral analysis, the most common approach.

Readout schemes for low noise single-photon avalanche diodes fabricated in conventional HV-CMOS technologies

Three different pixels based on single-photon avalanche diodes for triggered applications, such as fluorescence lifetime measurements and high energy physics experiments, are presented. Each pixel consists of a 20µm x 100µm (width x length) single photon avalanche diode and a monolithically integrated readout circuit. The sensors are operated in the gated mode of acquisition to reduce the probability to detect noise counts interferring with real radiation events. Each pixel includes a different readout circuit that allows to use low reverse bias overvoltages. Experimental results demonstrate that the three pixels present a similar behaviour. The pixels get rid of afterpulses and present a reduced dark count probability by applying the gated operation. Noise figures are further improved by using low reverse bias overvoltages. The detectors exhibit an input dynamic range of 13.35 bits with short gated"on" periods of 10ns and a reverse bias overvoltage of 0.5V. The three pixels have been fabricated in a standard HV-CMOS process.

Reaction time asymmetries between expansion and contraction

Different asymmetries between expansion and contraction (radial motions) have been reported in the literature. Often these patterns have been regarded as implying different channels for each type of radial direction (outward versus inwards) operating at a higher level of visual motion processing. In two experiments (detection and discrimination tasks) we report reaction time asymmetries between expansion and contraction. Power functions were fitted to the data. While an exponent of 0.5 accounted for the expansion data better, a value of unity yielded the best fit for the contraction data. Instead of interpreting these differences as corresponding to different higher order motion detectors, we regard these findings as reflecting the fact that expansion and contraction tap two distinct psychophysical input channels underlying the processing of fast and slow velocities respectively.

Finite Element Analysis of Electrically Excited Quartz Tuning Fork Devices

Quartz Tuning Fork (QTF)-based Scanning Probe Microscopy (SPM) is an important field of research. A suitable model for the QTF is important to obtain quantitative measurements with these devices. Analytical models have the limitation of being based on the double cantilever configuration. In this paper, we present an electromechanical finite element model of the QTF electrically excited with two free prongs. The model goes beyond the state-of-the-art of numerical simulations currently found in the literature for this QTF configuration. We present the first numerical analysis of both the electrical and mechanical behavior of QTF devices. Experimental measurements obtained with 10 units of the same model of QTF validate the finite element model with a good agreement.

Catalytic gates for gas sensors based on SiC technology

En este trabajo se presenta un estudio químico y estructural de las capas metálicas de Pt y TaSix utilizadas como puerta catalítica en sensores de gas de alta temperatura basados en dispositivos MOS de SiC. Para ello se han depositado capas de diferentes espesores sobre substratos de Si. Los resultados muestran que con la reducción del espesor de Pt y con un recocido se consigue aumentar la rugosidad de las capas de puerta, lo que debería aumentar la sensibilidad y la velocidad de respuesta de los dispositivos que las incorporasen. Otro efecto del recocido es la transformación química del material de la puerta que, para capas delgadas de Pt con TaSix, produce la transformación total Pt en Pt2Ta, lo que podría afectar a las características catalíticas de la puerta. Los primeros resultados eléctricos indican que, a pesar de que las capas de Pt empleadas son gruesas y compactas, los diodos MOS túnel de SiC son sensibles a los gases CO y NO2, aunque presentan una velocidad de respuesta bastante lenta.

Microcontroller-based interface circuit for inductive sensors

This work proposes a fully-digital interface circuit for the measurement of inductive sensors using a low-cost microcontroller (µC) and without any intermediate active circuit. Apart from the µC and the sensor, the circuit just requires an external resistor and a reference inductance so that two RL circuits with a high-pass filter (HPF) topology are formed. The µC appropriately excites such RL circuits in order to measure the discharging time of the voltage across each inductance (i.e. sensing and reference) and then it uses such discharging times to estimate the sensor inductance. Experimental tests using a commercial µC show a non-linearity error (NLE) lower than 0.5%FSS (Full-Scale Span) when measuring inductances from 1 mH to 10 mH, and from 10 mH to 100 mH.

Ambient intelligence application based on environmental measurements performed with an assistant mobile robot

This paper proposes the use of an autonomous assistant mobile robot in order to monitor the environmental conditions of a large indoor area and develop an ambient intelligence application. The mobile robot uses single high performance embedded sensors in order to collect and geo-reference environmental information such as ambient temperature, air velocity and orientation and gas concentration. The data collected with the assistant mobile robot is analyzed in order to detect unusual measurements or discrepancies and develop focused corrective ambient actions. This paper shows an example of the measurements performed in a research facility which have enabled the detection and location of an uncomfortable temperature profile inside an office of the research facility. The ambient intelligent application has been developed by performing some localized ambient measurements that have been analyzed in order to propose some ambient actuations to correct the uncomfortable temperature profile.

Dispositivo y método para medir magnitudes eléctricas de sensores analógicos

La presente solicitud de patente tiene por objeto un dispositivo y método para medir magnitudes eléctricas de sensores analógicos, que 10 incorpora notables innovaciones y ventajas.La presente invención se refiere, en general, a los sistemas de medida de sensores analógicos, incluidos aquellos que generan directamente una corriente o una tensión eléctrica.

Control d'il·luminació i ventilació d'un pàrquing

El treball presentat ve motivat per la necessitat d’instal•lació d’un pàrquing públic i privat de nova construcció a nivell d’il•luminació i ventilació. Per poder satisfer les necessitats del nostre client d’estalvi energètic i confort en l’edifici es decideix d’implementar una instal•lació immòtica que és l’aplicació de tècniques de gestió i control automatitzat a un edifici terciari amb bus de comunicació KNX/EIB. Per a la il•luminació s’han utilitzat fluorescents amb balasts DALI, que permeten la seva regulació i control, per així poder adequar en tot moment l’encesa i intensitat de llum d’aquests. En quant a la ventilació s’han utilitzat variadors de freqüència per també poder optimitzar el funcionament dels ventiladors podent posar-los en marxa quan realment sigui necessari i a la potència que calgui. Per enllaçar tots els elements de la instal•lació, detectors i actuadors, sorgeig la necessitat d’implementar xarxes de comunicació com el KNX/EIB, DALI, Modbus i Ethernet. Per gestionar variables, comunicacions i controlar elements, s´hi han implementen dos autòmats programables a més d’un PC integrat per la visualització i el control del pàrquing. S’ha aconseguit de realitzar un pàrquing totalment automàtic on no és necessaria l’actuació dels operaris i amb les principals càrregues elèctriques totalment regulables en potència. S’ha comprovat que la instal•lació funciona per sota de la potència nominal de les càrregues amb l’estalvi energètic que això suposa.

A monolithic glass chip for active single-cell sorting based on mechanical phenotyping

The mechanical properties of biological cells have long been considered as inherent markers of biological function and disease. However, the screening and active sorting of heterogeneous populations based on serial single-cell mechanical measurements has not been demonstrated. Here we present a novel monolithic glass chip for combined fluorescence detection and mechanical phenotyping using an optical stretcher. A new design and manufacturing process, involving the bonding of two asymmetrically etched glass plates, combines exact optical fiber alignment, low laser damage threshold and high imaging quality with the possibility of several microfluidic inlet and outlet channels. We show the utility of such a custombuilt optical stretcher glass chip by measuring and sorting single cells in a heterogeneous population based on their different mechanical properties and verify sorting accuracy by simultaneous fluorescence detection. This offers new possibilities of exact characterization and sorting of small populations based on rheological properties for biological and biomedical applications.

Low dark count geiger mode avalanche photodiodes fabricated in conventional CMOS technologies

Avalanche photodiodes operated in the Geiger mode present very high intrinsic gain and fast time response, which make the sensor an ideal option for those applications in which detectors with high sensitivity and velocity are required. Moreover, they are compatible with conventional CMOS technologies, allowing sensor and front-end electronics integration within the pixel cell. Despite these excellent qualities, the photodiode suffers from high intrinsic noise, which degrades the performance of the detector and increases the memory area to store the total amount of information generated. In this work, a new front-end circuit that allows low reverse bias overvoltage sensor operation to reduce the noise in Geiger mode avalanche photodiode pixel detectors is presented. The proposed front-end circuit also enables to operate the sensor in the gated acquisition mode to further reduce the noise. Experimental characterization of the fabricated pixel with the conventional HV-AMS 0.35µm technology is also presented in this article.

Sensortizació en aplicacions alimentàries

La societat actual es caracteritza pel seu ús intensiu i extensiu de les telecomunicacions, que ha esdevingut possible gràcies a la microelectrònica i altres tecnologies. Abans, la microelectrònica ja havia deixat la seva empremta en l’automatització i la computació, on la reducció de costos que hi aportava havia anat fent viables cada vegada més aplicacions. Aquest fet ha esdevingut particularment clar en l’automoció on fa relativament pocs anys els elements electrònics tenien un rol marginal i ara constitueixen una part important de tota mena de vehicles. Però mentre aquestes aplicacions afectaven principalment les màquines, les telecomunicacions involucren majoritàriament les persones i això ha implicat un esforç tecnològic addicional per aconseguir que els nous dispositius fossin assequibles per a molt usuaris.Aquest cicle “nova tecnologia que permet noves aplicacions que redueixen el cost de la tecnologia i això fa viables noves aplicacions”, no queda tancat dins cap àmbit d’aplicació sinó que té una dimensió totalment transversal. Els sensors, molts d’ells basats en tecnologies microelectròniques, són un paradigma del caràcter transversal de la tecnologia fins el punt que han esdevingut omnipresents, també en aplicacions alimentàries, tot i que encara hi hagi molts reptes per afrontar.En aquesta ponència s’exposaran en primer lloc els fonaments dels sensors i alguns dels avenços tecnològics que han marcat la seva evolució en els darrers anys. Després es revisaran algunes de les aplicacions actuals dels sensors en la indústria alimentària i els factors singulars que per una banda requereixen la incorporació de nous sensors i que per altra impedeixen que aquesta incorporació es pugui fer mitjançant la simple adaptació de solucions aplicades en altres indústries. Finalment, s’exposaran algunes tendències que es preveu que poden influir notablement en una major implantació dels sensors actuals i en el desenvolupament de nous sensors.