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En los sistemas formadores de imágenes hay muchas causas de la degradación de la misma. Los tipos de degradación que afectan sólo el nivel de gris del pixel, sin introducir un borroneo espacial son denominados degradaciones puntuales. Otros tipos, los cuales introducen borroneo, son llamados degradaciones espaciales. Existen además otras clases, relacionadas con efectos temporales y cromáticos. Estas degradaciones aparecen en una gran variedad de aplicaciones tales como en el reconocimiento astronómico, donde las imágenes obtenidas están deterioradas por turbulencia atmosférica, en imágenes tomadas con microscopios electrónicos, debido al tipo de muestras utilizadas , aberraciones del sistema óptico y el movimiento entre la cámara y el objeto. Otro ejemplo son las imágenes radiográficas médicas que presentan baja resolución y contraste, debido a los sistemas formadores de imágenes que utilizan rayos-x. En este trabajo se propone estudiar dos características ligadas a la formación de imágenes, el ruido como ejemplo de degradaciones puntuales y el desenfoque en escenas de objetos de 3D como ejemplo de degradaciones espaciales y cómo corregirlos.

Este trabajo estudia la dispersión de luz coherente por superficies cilíndrieas aleatorias rugosas. Se encara el problema teórico con la teoría escalar de la difracción, en la aproximación de Kirellholf para obtener el campo sobre la superficie. La superficie se supone un proceso aleatorio con distribución de radios gaussiana y coeficiente de autocorrelación tambíen gaussiana. Se obtienen expresiones analíticas para la distribución angular de la intensidad media dispersada en el campo lejano y para la autocorrelación de intensidades. Se contrastan las predicciones teóricas con resultados experimentales, mostrando una buena coincidencia. Se presenta asimismo el tratamiento del problema de la intensidad media dispersada mediante la óptica geometrica, obteniéndose exactamente el mismo resultado analítico para el caso de rugosidades altas. Los resultados teóricos y experimentales permiten extender las técnicas habituales de caracterización de superficies aleatorias rugosas planas a esta clase de superficies. Se expone además una nueva tecnica de caracterización mediante la medición del tamaño de grano del speckle de la intensidad dispersada por la superficie que no tiene contraparte en el caso de superficies rugosas planas. Se sugiere la manera de extenderla a este tipo de superficies.

En este trabajo estudiamos procesos de dispersión de altas energías en teorías de Yang-Mills confinantes en el régimen de acoplamiento fuerte. Para esto, la herramienta principal está dada por la dualidad AdS/CFT, propuesta por Maldacena, que relaciona los observables de la teoría de campos con los de la teoría de supercuerdas en un fondo asintóticamente anti-de Sitter. Nos concentramos en particular en procesos de dispersión inelástica profunda (DIS), que permiten analizar la estructura interna de los blancos hadrónicos en términos de las funciones de estructura. Para esto, tomamos como punto de partida el modelo construido por Polchinski y Strassler, que analiza el caso de blancos escalares tipo glueball en teorías similares a N = 4 SYM en el ultravioleta. El objetivo de la tesis consiste en extender el modelo orginal del DIS holográfico para aplicarlo en situaciones más realistas. Para esto, consideramos distintos modelos de Dp-branas con una menor cantidad de supersimetrías que incluyen materia en la representación fundamental del grupo de gauge, permitiendo describir el DIS para blancos mesónicos escalares y vectoriales en términos de la supergravedad. Luego, extendemos esta descripción al régimen en el que es necesario considerar la teoría de cuerdas completa. Estudiamos también las correcciones no planares, intepretadas como correcciones cuánticas en el proceso dual en el interior del AdS. En este contexto estudiamos la no conmutatividad de los límites N →∞y q >> Λ, donde N es el número de colores, q es la virtualidad del fotón absorbido por el hadrón y Λ es la escala IR asociada al fenómeno de confinamiento de color. Finalmente, analizamos las posibles contribuciones a las funciones de estructura antisimétricas y a las que violan la invariancia ante paridad, y aplicamos las técnicas desarrolladas al estudio de los blancos fermiónicos de espín 1/2. Finalmente, en todos los casos realizamos comparaciones cuantitativas y cualitativas con la fenomenología disponible: los resultados experimentales y los resutlados de las simulaciones de lattice QCD.

En los últimos años han emergido un gran número de alternativas a las memorias flash contemporáneas. Una de las tecnologías candidata son las memorias ReRAM. El principio de funcionamiento de esta tecnología es la Conmutación de Resistencia: el cambio reversible y no-volátil de la resistencia eléctrica de un material frente a la aplicación de estímulos eléctricos. El efecto se manifiesta en una gran variedad de óxidos. En esta Tesis, trabajamos con TiO2 formando una estructura tipo capacitor, metal-óxido-metal, que hemos construido utilizando procesos de fabricación en sala limpia. Mediante técnicas como fotolitografía, sputtering, ataques húmedos y secos fabricamos dispositivos de geometría vertical para estudiar sus propiedades eléctricas. Estudiamos la física asociada al mecanismo de conmutación y sus mecanismos de conducción. Encontramos que los dispositivos fabricados por procesos tipo lift-off presentan gran variabilidad en sus características eléctricas. Hallamos que modificando el electrodo inferior del dispositivo, se mejora el rendimiento de la producción, en tanto que el mecanismo de conmutación y su carácter bipolar no fueron afectados por estas modificaciones. Además de la aplicación en circuitos lógicos como memorias, el fenómeno de la Conmutación de Resistencia puede ser explotado en áreas como diagnóstico médico por imágenes, detección de partículas en física experimental y en la industria aeroespacial. Esto es debido a su gran tolerancia frente a radiación ionizante en comparación a la tecnología CMOS utilizada actualmente. Estudiamos el comportamiento eléctrico de dispositivos basados en TiO2 en ambientes hostiles con radiación ionizante. Evaluamos su robustez en presencia de partículas cargadas y rayos gamma. Particularmente, encontramos que soportan altas fluencias de protones de alta energía y pueden operar en órbitas de baja altitud.Entre los entornos de radiación ionizante donde caracterizaremos a los dispositivos encontramos aceleradores de partículas como fuente de protones y satélites en órbitas terrestres de baja altitud. La necesidad de realizar mediciones en forma remota y con un instrumento portátil en dichos entornos motivó el desarrollo del controlador LabOSat (acrónimo de "Laboratory On a Satellite"). Debido a que durante las últimas décadas el sector de investigación y desarrollo dedicado a la ciencia espacial ha recurrido al uso de satélites siguiendo la norma CubeSat para realizar sus experimentos, diseñamos a LabOSat para maximizar la compatibilidad con este formato de satélites.El diseño y desarrollo del controlador, LabOSat, se realizó para operar en entornos con condiciones extremas como baja presión, baja temperatura y radiación ionizante. Como resultado, conseguimos desarrollar un instrumento de dimensiones reducidas, de peso liviano, portátil, con tolerancia a radiación y de bajo costo dedicado a la caracterización de componentes electrónicos en ambientes hostiles. Hemos validado al controlador como plataforma experimental para el estudio de dispositivos luego de ensayarlo en ambientes hostiles: LabOSat superó exitosamente pruebas de concepto en órbitas de baja altitud, soportó fluencias de protones de alta energía y demostró operar correctamente bajo altos flujos de neutrones térmicos y epitérmicos. Dicha validación nos permitió utilizar LabOSat para estudiar celdas de memoria de TiO2 en órbitas a 500 km sobre el nivel del mar.