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Comunidad de Madrid
Departamento de Física Matemática y de Fluidos
UNED
Medición en experimentos de combustión y resonancia magnética.
Castillo J.L., Antoranz J.C., Sankovitch V., Franco H., Rodríguez-Pérez D.
Se ha estudiado la estructura de la región caliente que precede a una llama que se propaga sobre un combustible líquido empleando una cámara de vídeo digital infrarroja y técnicas de manipulación de imágenes digitales para analizar el comportamiento dinámico. Los resultados obtenidos son compatibles con los ya conocidos conocidos por técnicas análogas con luz visible. Se ha observado que el perfil de temperaturas en esta región se ajusta a la obtenida teóricamente para una capa límite térmica estacionaria, aunque hemos hallado para nuestra situación no estacionaria otra dependencia de esta forma con la velocidad de propagación.
El objetivo del presente trabajo es estudiar el perfil y evolución temporal de la temperatura del líquido que se halla delante del frente de una llama que se propaga sobre un combusible líquido (isopropanol) contenido en un canal estrecho. Describiremos la estructura de esta zona de calentamiento a temperaturas inferiores al "flash-point" (que para el isopropanol es de 11.7 °C) y su relación con la velocidad en el régimen de pulsaciones.
Da. Cristina Santamarta Pastrana
La imagen por resonancia magnética (IRM) ha evolucionado muy rápidamente en los últimos 20 años, desplazando a la tomografía computarizada (TAC o escáner) y a la imagen con trazadores radioactivos (SPECT, PET) como técnicas de referencia en oncología, neuroimagen y otras muchas patologías.
La IRM, además de ofrecer una calidad y variedad de tipos de imagen que las anteriores técnicas no poseen, utiliza un tipo de radiación (ondas de radiofrecuencia) que está en el rango de la radiación no ionizante. Esto significa que un examen por RM no comporta ningún efecto secundario para el paciente y que se pueden realizar cuantas exploraciones sean necesarias sin que se acumulen dosis de ningún elemento nocivo.
El mayor inconveniente de la IRM son los largos tiempos de exploración, típicamente entre 20-40 minutos. Algunos pacientes no soportan toda la exploración y se les debe repetir el estudio en otro momento bajo sedación.
El objetivo de esta línea de trabajo es adquirir imágenes con menos datos de lo establecido formalmente y ahorrar c0n ello un tiempo de exploración proporcional al porcentaje de datos no adquiridos. Para obtener las imágenes se emplean métodos de reconstrucción a posteriori que permitan recuperar imágenes con una calidad parecida a las de adquisición completa, calidad que por supuesto debe ser diagnóstica.
La técnica que estamos usando se denomina ‘half Fourier’ o ‘Fourier parcial’ y se aprovecha de la simetría hermítica que presenta la matriz de los datos crudos, esto es, los datos que se adquieren directamente en la máquina, antes de ningún posproceso. En RM la información ‘cruda’ pertenece al dominio de la frecuencia espacial (cm-1), para obtener una imagen en el dominio del espacio (cm) hay que hacer una transformada de Fourier. La simetría hermítica de matriz de datos crudos o espacio K, los elementos simétricos respecto al origen (centro de la matriz) son complejos conjugados entre sí, permite en teoría adquirir tan sólo la mitad de los datos y calcular la mitad de la matriz restante como la compleja conjugada de la mitad ya adquirida. Si se adquiere sólo la mitad del espacio K, se ahorra la mitad del tiempo de adquisición. A posteriori se calcula la mitad simétrica y, tras una transformada de Fourier, se consigue la imagen.
El problema es que los datos que se adquieren no son perfectos, están contaminados con ruido proveniente tanto del tejido del paciente como de la electrónica y están afectados también por errores de lectura de la señal. Si se replican para rellenar a posteriori el espacio K y se calcula la imagen, ésta tendrá una relación señal-ruido más baja que la imagen ‘completa’ y presentará una serie de artefactos o errores de fase que tampoco tendría la imagen completa.
Se trata por tanto, de hallar métodos de reconstrucción a partir de espacios K incompletos que subsanen los errores antes mencionados. Los métodos empleados para reconstruir las imágenes que se muestran tratan de minimizar los errores de fase extendiendo a toda la imagen la fase de las líneas centrales del espacio K. Ésta banda central la forman datos que corresponden a bajas frecuencias espaciales y que, por tanto, tienen transiciones de fase más suaves. Sin entrar en detalle, se extrae la información de fase de la banda central, se interpola para obtener una matriz de información de fase de las mismas dimensiones que tendrá la imagen final y se reconstruye la imagen corrigiendo su fase con la hallada anteriormente.
Las imágenes que aquí se muestran son de un fantoma del que se han adquirido imágenes al 60% de los datos, siempre algo más de la mitad para asegurar que existe una banda central que proporcione información no artefactuada. Los métodos de reconstrucción que se muestran son: