libro de resúmenes · 2016-05-16 · los sistemas de detección son un elemento clave de la...
TRANSCRIPT
Libro deresúmenes
Del 16 al 19 de Mayo.Facultad de Ingeniería/Universidad de Buenos Aires
Auspiciantes
Organizan
Comité Territorial de Óptica Argentina (CTO)International Commission for Optics (ICO)
Comité Organizador
Dra. María Fernanda Ruiz Gale (CNEA - CTO) Dr. Guillermo Ortiz (FACENA-UNNE - CTO) Dr. Alberto Lencina ( - CTO) Dr. Miguel Larrotonda (CITEDEF- CTO) Dra. Ligia Ciocci Brazzano (FIUBA - CTO) Dr. Gabriel Bilmes (CIOp - CTO) Dra. Liliana Perez (FIUBA) Dra. María Teresa Garea (FIUBA) Lic. María Celeste Duplaá (FIUBA) Dr. Ing. Patricio Sorichetti (FIUBA) Dr. Eduardo Acosta (FIUBA) Dr. Ing. Martín González (FIUBA) Dr. Ing. Francisco Veiras (FIUBA) Ing. Lucas Riobó (JOFA) Sr. Federico Hernandez (JOFA) Sr. Carlos Carreño Romano (JOFA) Srta. Patricia Vazquez (JOFA) Srta. Leslie Grant (JOFA)
Comité Científico
Dr. Ing. Guillermo Santiago (FIUBA) Dr. Ing. Gustavo Fano (FIUBA) Dr. Gustavo Torchia (CIOp) Dra. Elsa Hogert (CNEA) Dr. Alejandro Federico (INTI) Dr. Jorge Codnia (CITEDEF)
Encuentro de Estudiantes deFotónica y Óptica (EEOF)
16 y 17 de Mayo
Programa EEOF
Lunes 16 de mayo
9:00 – 10:00 hs Acreditaciones y Bienvenida
10:00–11:00 hs
Diego Grosz (Instituto Balseiro – CONICET)Óptica no lineal: Desde los efectos en sistemas de comunicación hasta la generación de luz en el infrarrojo.
11:00 – 11:30hs Coffee Break
11:30 – 12:30 hs
Diego Grosz (Instituto Balseiro – CONICET)Óptica no lineal: Desde los efectos en sistemas de comunicación hasta la generación de luz en el infrarrojo.
12:30-14:30 hs Almuerzo
14:30 -15:30 hsSilvano Donati (University of Pavia)Self-mixing interferometry: a universal yardstick tomeasure almost everything.
15:30-16:15 hsMariano García Inza (FIUBA)Efectos de radiación ionizante en dispositivos y circuitos CMOS. Aplicación a dosimetría.
16:15-16:45 hs Coffee Break
16:45-17:30 hsMariano García Inza (FIUBA)Efectos de radiación ionizante en dispositivos y circuitos CMOS. Aplicación a dosimetría.
Martes 17 de mayo
9:00 – 10:30 hsPatricio Sorichetti (FIUBA)Sistemas de detección.
10:30–11:00 hs Coffee Break
11:00 – 12:30hsPatricio Sorichetti (FIUBA)Sistemas de detección.
12:30-14:30 hs Almuerzo
14:30 -15:30 hsElsa Hoggert (CNEA)Métodos ópticos en ensayos no destructivos.
15:30-16:00 hs Coffee Break
16:00-17:30 hs
Demian Biasetti - Valentin Guarepi – Enrique Neyra(CIOP)Fundamentos de la propagación de la luz ; Procesamiento de materiales ; Generación de radiación coherente en la banda XUV.
Resúmenes de las charlas
Óptica no lineal: desde los efectos en sistemas de comunicación a la generaciónde luz en el infrarrojo.Diego Grosz (Inst. Balseiro-CONICET)
En esta charla haremos una descripción de algunos efectos de la óptica no lineal, desde aquellos que sonrelevantes en sistemas de comunicación óptica de altísima capacidad a algunas aplicaciones específicas,como la generación de supercontinuo en el infrarrojo cercano y medio. Por último, haremos algunoscomentarios sobre eventos extremos conocidos como rogue waves.
Sistemas de detección Patricio Sorichetti (FI-UBA)
Los sistemas de detección son un elemento clave de la mayoría de los sistemas electroópticos utilizados entelecomunicaciones, sensado remoto, ect. Presentaremos una introducción a los sistemas de detección en elrango visible e infrarojo, incluyendo sus componentes, indicadores de performance y criterios de diseño.Discutiremos las ventajas y limitaciones de los distintos dispositivos utilizados para la detección deradiación, tanto cuánticos como térmicos, y los requerimientos sobre la electrónica asociada. Presentaremosun panorama de las aplicaciones actuales y las perspectivas futuras en las distintas zonas del espectro.
Efectos de radiación ionizante en dispositivos y circuitos CMOS. Aplicación adosimetría.Mariano García Inza (FI-UBA)
El estudio de los efectos que la radiación ionizante provoca sobre los circuitos integrados CMOS tiene dobleinterés. Por un lado permite desarrollar técnicas de diseño y procesos de fabricación que reduzcan el dañosobre los dispositivos. El objetivo en este caso es mejorar la confiabilidad de sistemas electrónicos que debenoperar en ambientes donde sufren exposición a radiación, como por ejemplo en aviones, satélites o en laindustria nuclear.
Por otro lado es posible aprovechar los efectos que la radiación genera para estimar la energía depositada porunidad de masa, es decir la dosis absorbida. En este caso el principal campo de aplicación es el control enaplicaciones médicas como radioterapia y diagnóstico por imágenes.Dependiendo de la energía y el tipo de radiación, los efectos sobre los circuitos CMOS pueden sertransitorios o permanentes (de largo plazo). En todos los casos la radiación al atravesar los dispositivosproduce ionizaciones (generalmente de forma indirecta) y se generan pares electrón-hueco. Esta carga puedealterar el estado de memoria de un bit (Single Even Upset) provocando la pérdida de datos (efectoinstantáneo) o puede quedar atrapada dentro del aislante de la estructura MOS modificando suscaracterísticas eléctricas.
El desplazamiento de la tensión umbral (VT) del MOSFET por efecto de la radiación permite estimar ladosis recibida. Esto da origen a la dosimetría MOS la cual presenta varias ventajas frente a los dosímetrostradiciones, como por ejemplo: pequeño tamaño, bajo costo, facilidad de integración, baja dependencia deparámetros ambientales, entre otras.
Self-Mixing Interferometry: a Universal Yardstick to Measure AlmostEverythingSilvano Donati (University of Pavia)
We start with a theoretical introduction to mutual- and self-coupling phenomena in laser oscillator, and thendescribe in details the principle of operation of self-mixing interferometer, a new coherent configuration forthe measurement of dimensional and kinematic quantities such as: displacement, distance, vibrationamplitude, thickness, and angle, and also physical quantities like: coupling factors, line width, alfa-factoindex of refraction. In the measurement arrangement, the laser undergoes self-injection at weak level, leadingto an amplitude and frequency modulation driven by external optical path length. Then we will describe thedevelopments of a displacement-measuring instrument, first by using the up/down counting of mode hops,then extending the principle of measurement to the case of a diffuse target, reflecting back a field affected bythe speckle-pattern statistics. Third, we will report on the successful implementation of two-channel (or,referenced) vibrometer, based on analogue processing of the self-mix signal, in which the speckle-relatedamplitude errors are removed thanks to a servo-loop concept, and the instrument is capable of truedifferential operation, on diffuse surface, like a normal optical interferometer operates on legs ending withreflective surfaces. A survey of perfomances achieved in different design will conclude the talk.
Métodos ópticos aplicados a los END E.N. Hogert y M.F.Ruiz Gale (CNEA)
Se mostrarán algunos los de los trabajos realizados en la Lab. Óptica y Láser del Dpto. Ende de la CNEA y lamotivación de los mismos. Se expondrán los principios fundamentales del perfilometría óptica, escaneo 3D yshearografía. Basándose en estas técnicas, se presentarán algunos de los prototipos desarrollados en estelaboratorio.
Fundamentos de la propagación de la luz en fotónica integradaDemian Biasetti (CIOp)
Las guías de onda resultan ser el núcleo de las aplicaciones en fotónica integrada. Para dispositivos usadosdesde comunicaciones ópticas por fibra, circuitos opto-electrónicos para dispositivos integrados (MachZehnder, miocs, acopladores, moduladores, etc), hasta micro-cavidades láser, etc., el control sobre lapropagación de la luz, es el aspecto central en esta rama de la óptica. Es por ello que resulta crucial elentendimiento de los fundamentos sobre el guiado electromagnético, teniendo en cuenta los parámetros másimportantes y los desafíos que se presentan para el diseño y fabricación de clásicas y nuevas arquitecturas. Elobjetivo de esta charla es dar un breve resumen sobre los aspectos teóricos fundamentales así como lascaracterísticas más importantes a tener en cuenta en el control del guiado y mostrar algunas técnicas decaracterización y aplicaciones.
Procesamiento de materiales mediante utilización de Láser de PulsosUltracortos: Circuitos Ópticos y MicroestructurasValentin Guarepi (CIOp)
El procesamiento de materiales ópticos transparentes con láser de pulsos ultracortos se ha transformado enuna técnica robusta para la fabricación de circuitos ópticos integrados. Entre estos circuitos podemosmencionar: desviadores y divisores de haz, interferómetros Mach Zehnder, anillos resonadores, etc. Además,este método de procesamiento permite el micro-maquinado de circuitos ópticos en 3D.
Asimismo, el procesamiento con pulsos ultracortos posibilita otras aplicaciones de interés, como micro-perforación o diseño de micro-estructuras, ampliando en este caso los materiales a utilizar, entre los quepodemos citar: metales, cerámicas, polímeros, etc.
En esta presentación se mostrarán los sistemas experimentales utilizados para fabricar los circuitos ópticos,las microperforaciones y las microestructuras mencionadas. Finalmente, se presentarán algunos métodosexperimentales de caracterización óptica de los circuitos fabricados que sirven para evaluar la performancede estos sistemas.
Generación de radiación coherente en la banda XUV-Soft X utilizando pulsosultracortos intensos.Enrique Neyra (CIOp)
En los últimos años ha surgido gran interés en la comunidad científica para obtener y manipular radiacióncoherente en la región del espectro electromagnético entre XUV y X Blandos. Este interés subyace en lasvarias aplicaciones científica, tanto en biología, química, ciencias de materiales, etc. que es posibleexperimentar con esta radiación. Dentro de estas aplicaciones, tal vez la más importante es la generación depulsos de Attosegundos (10-18s), pulsos que permiten el estudio de fenómenos naturales en esa escalatemporal.
Esta radiación hoy en día se puede lograr mediante el fenómeno físico que se conoce como Generación deArmónicos de Alto Orden (High Order Armonics Generation) HHG.
La HHG es un proceso de interacción altamente no lineal entre pulsos ópticos muy intensos (1014W/cm2-1015W/cm2), generalmente pulsos infrarrojos de femtosegundos, y sistemas gaseosos. Estos sistemas, suelenser gases nobles como por ejemplo: He, Ar, Xe, Kr y también determinados sistemas gaseosos moleculares. En esta presentación se mostrarán brevemente los fundamentos físicos tanto teóricos como experimentalesdel proceso de generación de los armónicos de alto orden. Como así también algunas de las aplicacionescientíficas de esta radiación.
Taller de Óptica y Fotónica(TOPFOT)
18 y 19 de Mayo
Programa TOPFOT
Miércoles 18 de mayo
8:30 hs Acreditaciones
9:00–9.30 hs Apertura
9:30-10:15hsSilvano Donati (University of Pavia) - Developing 3-D Imaging Sensors: Problems and Technologies
10:15 – 10:45 hs Coffee Break
11:45-11:45 hsRicardo Duchowicz (CIOp) - Sensores de Fibra Óptica en Aplicaciones Tecnológicas
11:45 -12:30 hs Sesión de Pósteres
12:30-14:00 hs Almuerzo
14:00-15:30 hsTALLER del CTO: Problemática actual de Laboratorios de la Comunidad de FyO
15:30-17:00 hsAsamblea de la División de Fotónica y Óptica de la AFA
17:00-17:30 hs Coffee Break
17:30 -18:30 hs
Enrique Castelli (FIUBA/Ledscene S.A.) - Evolución de la tecnología LED y su uso en iluminación
18:30 a 19:00hs
Juan Pizzani (FADALEX) - Distribución fotométrica en luminarias LEDEdgardo Boqué (RGB Lighting Systems SA) - Selección de lentes para iluminación LED
19:00- 20:00 hsCharla de Divulgación I: Ondas gravitacionales: su naturaleza y detección Gustavo Romero (IAR)
Jueves 19 de mayo
9:00 – 10:00hsJulio Durán (CNEA)- Proyecto IRESUD: Energía solar fotovoltaica distribuida conectadaa la red eléctrica en áreas urbanas
10:00 – 11:00hsAndrea Ureña (FIUBA/INTECIN) - Aplicaciones Ópticas de los Vidrios Calcogenuros
11:00 – 11:30 Coffee Break
11:30 – 12:30Casos Exitosos – Gabriel Martin - Diseño e implementación de lentes progresivas
12:30- 14:30 Almuerzo
14:30 – 15:30Marcelo Kovalsky (CITEDEF/CONICET) - Micromaquinado láser. Modificando la materia con fotones
15:30 -16:00 Coffee Break
16:00 -17:00Guillermo Cosarinsky (CNEA)- Escaneo láser con luz estructurada. Algunas aplicaciones.
17:00 – 18:00Charlas de Divulgación II: Ingeniería comunitaria - Adán Levy (Ingeniería sin fronteras ISF-Argentina).
18:00-19:00 Cierre de la reunión y entrega de premios
Resúmenes de las charlas
Developing 3-D Imaging Sensors: Problems and TechnologiesSilvano Donati
We discuss the technology available for 3-D imaging-taking cameras, starting from the basicconfigurations used to build single-point laser rangefinders, that is, triangulation, sinewave and pulsedtechniques, and analyzing the system requirements on parameters like: covered range, illuminationpower, detector noise, stray light. We consider SPAD-based 3D camera and its application tosophisticated, single-photon and high speed applications. Then we report an example of developmentof the design concept for a minimal part-count, 3-D camera based on standard CMOS SiliconTechnology and intended for use in robotics. The camera is based on a conceptually new CMOSphoto-detector which combines in a single device the two functions of optical detection and of signaldemodulation, as it is required by the sine-wave modulated rangefinder approach. We discuss detail ofthe circuit design and implementation in a 180-nm CMOS process. We end up with a 6x6 mm chipintegrating all the 3-D camera functions, covering a distance range from 1 to a few m with a resolutionof a few cm.
Sensores de Fibra Óptica en Aplicaciones Tecnológicas.Ricardo Duchowicz (CIOp)
El área de la aplicación de sensores basados en la tecnología de fibra óptica esta en continuaexpansión. Sus características únicas los presentan como imprescindibles en ambientes críticos, conaltos niveles de radiación electromagnética o, inclusive, compitiendo con sensores de tipo electrónicofundamentalmente por sus posibilidades de multiplexado. Esta presentación está centrada en algunosdiseños de sistemas sensores relevantes a aplicaciones industriales y al estudio de materiales,particularmente basados en el uso de redes de Bragg, sensores interferométricos (interferómetroFizeau) y de onda evanescente. Se discutirán ejemplos en industrias como la civil, energética y en elcampo aeroespacial.
Evolución de la tecnología LED y su uso en iluminaciónEnrique Castelli
En esta charla se tratarán los siguientes temas Tecnología del led, evolución y futuro Utilización del led en iluminación: el diseño electrónico y térmico Creación de patrones lumínicos mediante ópticas externas Uso médico del led El ahorro energético
Distribución fotométrica en luminarias LEDJuan Pizzani (Asociación Argentina de Luminotecnia – STRAND S.A.)
Selección de lentes para iluminación LEDEdgardo Boqué (Asociación Argentina de Luminotecnia – RGB Lighting Systems SA)
En la charla se expondrá desde materiales, eficiencia, curvas de distribución, mediciones, aplicacionesy uso en la industria.
Ondas gravitacionales: su naturaleza y detección Gustavo Romero (IAR-CONICET/FCAG-UNLP)
La existencia de ondas de gravedad fue predicha por Albert Einstein en 1916. En septiembre de 2015el interferómetro LIGO detectó ondas gravitacionales por primera vez, descubirmiento que se anuncióhace apenas dos meses. En esta charla describiré los conceptos básicos relativos a las ondasgravitacionales, repasaré algunos aspectos históricos de su búsqueda, describiré los hallazgos deLIGO, y mencionaré las perspectivas futuras de la naciente astronomía gravitacional.
Proyecto IRESUD. Energía solar fotovoltaica distribuida conectada a la redeléctrica en áreas urbanasJulio Durán
El uso de las fuentes renovables de energía a nivel mundial continúa creciendo a ritmo acelerado, aúnen un contexto de fuerte descenso de los precios del petróleo. En lo referente a la generación eléctrica,las fuentes renovables representaron alrededor del 59% de la nueva potencia instalada en 2014, con unmercado dominado por las energías hidroeléctrica, eólica y solar fotovoltaica. A fin de dicho año, lasrenovables generaban cerca del 23% del consumo eléctrico global.
En la Argentina, por el contrario, el avance de las energías renovables es sumamente lento. La matrizeléctrica tiene una fuerte dependencia con la generación térmica basada en combustibles fósiles, cuyacontribución relativa se ha incrementado considerablemente desde el año 2003. Al mismo tiempo, laparticipación de las energías eólica y fotovoltaica ha sido insignificante, representando sólo el 0,48%de la generación eléctrica del año 2014.
Se presentará un panorama a nivel global, regional y nacional del desarrollo de la energía solarfotovoltaica como fuente de generación eléctrica. En particular, se analizarán el mercado fotovoltaico,la incidencia de la tecnología fotovoltaica en la matriz energética, y aspectos concernientes a la tarifa yal desarrollo de las regulaciones técnicas y legales en el ámbito local, con especial énfasis en lageneración distribuida.
Finalmente, se describirán los proyectos “Interconexión de Sistemas Fotovoltaicos a la Red Eléctricaen Ambientes Urbanos” y "Generación Fotovoltaica Distribuida y Redes Inteligentes en la localidad deCentenario, Provincia del Neuquén", parcialmente financiados por el Ministerio de Ciencia,Tecnología e Innovación Productiva.
Aplicaciones Ópticas de los Vidrios CalcogenurosAndrea Ureña
Las propiedades físicas de los vidrios calcogenuros (VC) (sólidos amorfos base S, Se, y Te) estánfuertemente influenciadas por su estructura atómica y ésta depende de la composición química. Estos
pueden comportarse como semiconductores o conductores iónicos y pueden poseer alta transmisividaden el infrarrojo cercano y medio (14 µm o más aun para vidrios de Te). Por otra parte, debido a sufacilidad de conformado tanto en volumen como en películas delgadas, poseen gran variedad deaplicaciones tecnológicas.
Debido a su transparencia en el IR, los VC han sido utilizados como elementos ópticos en cámarasinfrarrojas. Los avances tecnológicos los convirtió en instrumentos más pequeños y versátiles y laspuso al alcance de un público más amplio para el mantenimiento de instalaciones industriales, elestudio de la aislación térmica de los edificios, la vigilancia nocturna, las aplicaciones médicas(detección de tumores, inflamaciones, fiebre), la asistencia a la conducción nocturna entre otras.
Una aplicación mucho más reciente de estos materiales, y aun en desarrollo, son los sensoresoptoquímicos y biosensores basados en la espectroscopía IR de onda evanescente. El amplio rango detransparencia óptica de los vidrios, que va desde el visible hasta el infrarrojo lejano, permite detectarabsorciones vibracionales fundamentales de moléculas orgánicas. Su inherente selectividad moleculary la posibilidad de funcionalizar la superficie de los vidrios hacen a estos sensores muy promisorios enel campo de la detección de bacterias patógenas en alimentos y aguas así como también paradetecciones biomédicas. Estos dispositivos utilizan vidrios calcogenuros como guías de ondas tanto enforma de fibra como en película delgada.
El Grupo de Vidrios Calcogenuros de la Facultad de Ingeniería de la UBA se dedica a la producción yestudio de estos materiales, pensando es sus diferentes aplicaciones tecnológicas.
Desarrollo argentino de diseños de lentes oftálmicas para tecnologíaFreeform. Experiencia en el mercado internacionalGabriel Martin
Una lente oftálmica progresiva corrige ametropía y presbicia y, si se manufactura con un tornoFreeform, su cara interna es tallada punto a punto de acuerdo al perfil diseñado. En 2008 comenzamosa implementar un modelo matemático, que a diferencia de los existentes, permite expresar dicho perfilanalíticamente, o sea, de forma continua. Siguiendo los lineamientos del Data CommunicationStandard-Vision Council, implementamos un software de diseño de superficies progresivas y otro paraajustar el diseño a la prescripción, adición y armazón del paciente requeridos. Actualmente,comercializamos nuestros diseños de lentes bajo la marca Novar: progresivas, ocupacionales ybifocales de diversos modelos y, también, monofocales (tóricas y atóricas). Adicionalmente,desarrollamos tecnología de blending para suavizar el borde de la lente y/o optimizar su espesor.
Micromaquinado láser. Modificando la materia con fotonesMarcelo Kovalsky
En esta charla daremos un panorama sobre los distintos tipos de interacción de la radiación con lamateria con el objetivo de lograr modificaciones controladas en los materiales con precisiónmicrométrica. De todos los mecanismos posibles nos centraremos en la ablación láser. Veremos losdistintos tipos de láseres empleados en micromaquinado destacando ventajas y desventajas de cadauno. Finalmente exploraremos algunos ejemplos prácticos y perspectivas de desarrollo futuro.
Escaneo láser con luz estructurada. Algunas aplicaciones.Guillermo Cosarinsky
Un escáner láser es un dispositivo empleado para obtener una representación digital tridimensional deun objeto. El método de escaneo empleado aquí utiliza un láser junto con un elemento refractivo demanera de generar un plano de luz (luz estructurada). La intersección de ese plano con el objetoescaneado contornea una sección del mismo. La imagen de esa curva se adquiere con una cámaradigital; se registran y se procesan los datos mediante un programa desarrollado por los autores en elentorno Matlab ®. Moviendo el plano láser respecto al objeto se obtienen distintas secciones de susuperficie, que mediante dicho programa se componen para conformar la representación 3D.
El sistema de escaneo láser utiliza dos sensores para registrar partes que, de otro modo, quedaríanescondidas al emplear un solo sensor. Para ello se calibran los sensores, de manera tal que permitanobtener un sistema único de referencia. Luego se empleó un algoritmo para corregir la distorsióngeométrica y finalmente se desarrolló otro algoritmo para extraer la línea láser que representa el perfildel objeto estudiado. Este estudio presenta una implementación en laboratorio de un sistema deinspección de defectos geométricos para evaluar los principales componentes involucrados en larodadura de trenes: rieles y ruedas y por otro lado evaluar un cordón de soldadura.
Ingeniería comunitariaAdán Levy (Ingeniería Sin Fronteras)
Hay ingeniería por todas partes. Se toman decisiones desde la ingeniería, todo el tiempo. Esasdecisiones, impactan directamente en las personas, y pueden favorecer un entorno con oportunidades.Al mismo tiempo, hay muchos lugares en los que las personas ven sus Derechos vulnerados y noacceden a servicios básicos como el agua, el saneamiento o a una vivienda digna.Frente a esto nace Ingeniería Sin Fronteras Argentina para trabajar en la creación de un canal quepermita acercar la ingeniería a estas comunidades, diseñando y ejecutando con ellas proyectos querespondan a sus propias necesidades. Como resultado, se promueven dinámicas que exceden alproyecto en sí mismo y favorecen el desarrollo local.
Resúmenes de los pósteresP-1
Comparación de la respuesta angular de un sensor grueso deposición para uso satelital con un sensor comercial
A. Moreno1,2, N. Kondratiuk1,3, M. Díaz Salazar1,3, M. Martínez Bogado1,3, M.Tamasi1,3
1Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones, Centro Atómico Constituyentes. CNEA,Argentina.
2Beca PICT 2013-0063, MinCyT, Argentina.3CONICET, Argentina.
El sistema de control de actitud es una parte importante del subsistema de un satélite. Por unlado debe tener cierta precisión y por otra parte, debe ser un sistema muy robusto y confiablepara asegurar el éxito de la misión. Para orientar un satélite o un cohete al Sol se utilizansensores primarios o sensores solares gruesos (coarse sun sensor: CSS) en general apareados odispuestos en un arreglo de sensores. La señal de salida de los sensores previamente calibradapermite el control de actitud del satélite para su orientación respecto al Sol. El presentetrabajo tiene como objetivo la comparación entre un sensor solar grueso de posición degeometría circular, desarrollado en Argentina en el Departamento de Energía Solar (DES) dela Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y un sensor comercial de tipo fotodiodocon geometría cuadrada. Los sensores se caracterizaron a partir de la curva IV. Se analizó latensión de salida normalizada de los sensores con respecto al ángulo de incidencia, además seanalizó la simetría de la respuesta a partir de la variación del ángulo azimutal. Para lacaracterización se diseñó y fabricó un soporte que permite variar simultaneamente el ángulode incidencia de la radiación y el ángulo azimutal. Los resultados obtenidos arrojaron un errorabsoluto máximo de 3,4% correspondiente al CSS, menor que el error absoluto obtenido parael sensor comercial que fue del 11,4%, concluyendo que la geometría circular de los sensoresnacionales, muestra un mejor desempeño que la geometría cuadrada en los comerciales.
P-2
Encriptación óptica con propagación libre
A. Velez1, A. Jaramillo2, J. F. Barrera2, R. Torroba2,3
1 Centro de Investigaciones Ópticas (CONICET La Plata-CIC-UNLP), P.O. Box 3, C.P 1897, La Plata,Argentina
2 Grupo de Óptica y Fotónica, Instituto de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad deAntioquia UdeA, Calle 70 No 52-21, Medellín, Colombia
3 UIDET OPTIMO, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata, La Plata, Argentina
En este trabajo se analiza un sistema criptográfico que tiene como característica principaloperar por medio de la propagación libre de la luz que proviene de un objeto a encriptar y una
llave, la cual es una máscara aleatoria de fase. En esta arquitectura, el objeto a encriptar y lallave de seguridad se sitúan lado a lado en el plano de entrada, sin elementos ópticos entredicho plano y la salida. En el plano de salida se captura, por medio de una cámara CMOS, elpatrón formado por la interferencia entre la luz de la llave y del objeto, la cual es sometida auna transformación de Fresnel debido a la propagación libre. Este patrón contiene lainformación encriptada y es llamado Distribución Conjunta de Potencias de Fresnel, en inglésJoint Fresnel Power Distribution (JFPD). La captura de la llave de decodificación se realiza através de un sistema de holografía de Fresnel fuera de eje, en el cual se registra elinterferograma entre la transformada de Fresnel de la llave y una onda plana de referencia.Posteriormente el JFPD y el holograma de la llave son filtrados digitalmente para obtener lainformación encriptada y la llave de seguridad. Debido que el sistema opera por medio de lapropagación libre, la distancia cámara-objeto y cámara-llave son parámetros nuevos que sonestudiados experimentalmente en este trabajo.
P-3
Sensores piezoeléctricos de banda ancha para obtención deimágenes optoacústicas
A. Fernández Vidal1, M. G. González1,2, P. A. Sorichetti1
1Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas (GLOMAE), Facultad de Ingeniería,Universidad de Buenos Aires, Paseo Colón 850, C1063ACV, Buenos Aires, Argentina.
2Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, C1425FQB,Buenos Aires, Argentina
La técnica optoacústica permite obtener imágenes de un objeto a partir de la excitación conláser y la detección de las señales acústicas generadas. Para conseguir una elevada resoluciónespacial es necesario utilizar pulsos láser cortos (del orden del nanosegundo) y detectoresacústicos de banda ancha. Para aplicaciones biológicas esta técnica aprovecha tanto el ampliorango de contraste óptico como la baja dispersión de propagación de las ondas ultrasónicas, encomparación con las electromagnéticas, permitiendo una elevada resolución espacial. Estascaracterísticas hacen que la obtención de imágenes optoacústicas sea actualmente una técnicade rápida evolución dentro del área de imágenes biomédicas. Las características del sensorjuegan un rol esencial en el diseño de los sistemas optoacústicos y sus correspondientesalgoritmos de reconstrucción de imágenes. Si bien hay una amplia bibliografía sobre esteúltimo aspecto, la mayoría de los trabajos consideran sensores ideales. En este trabajo seestudia, mediante técnicas computacionales, la influencia de los procesos de relajacióndieléctrica en la respuesta de sensores piezoeléctricos poliméricos. Los resultados muestranclaramente que es necesario tener en cuenta dichos procesos a fin de evitar erroressignificativos en el modelado de la respuesta.
P-4
Síntesis y caracterización de películas delgadas de TiO2
N.S. Marcos1, J. Morelli Desanzo1, J.M. Ortiz1, S.E. Maioco1, C.M.C. Vera1
1Laboratorio de Películas Delgadas, Facultad de Ingeniería. Paseo Colón 850 2º Piso CABA, Argentina.
Las películas delgadas de dióxido de titanio (TiO2), por sus atractivas propiedades,estabilidad, y versatilidad, resultan de interés en numerosas aplicaciones tales comosemiconductor, material fotogalvánico en celdas solares, fotocatalizador y en usosbiomédicos. Un criterio importante a tener en cuenta en el diseño de un dispositivo óptico deeste material, son sus propiedades ópticas tales como transmitancia y “band gap” (Eg).Se han sintetizado películas delgadas de TiO2 por diversos métodos. Una vía alternativa es laanodización por vía electroquímica de películas delgadas de Ti metálico. Se depositaron películas delgadas de Ti metálico sobre sustratos de vidrio mediante la técnicade “d.c. magnetron sputtering”, con espesores de 500, 700 y 100 nm determinados pormedidas piezogravimétricas. Las películas metálicas se oxidaron por dos vías: a) oxidacióntérmica y b) oxidación electroquímica, en la que las películas se dispusieron como ánodo enuna celda electrolítica, empleando un contraelectrodo inerte de acero inoxidable, un electrodode referencia de Ag/AgCl, y como electrolito una solución de sulfato de amonio al 10 % m/Vregulada a pH = 6 con un buffer Acético/ Acetato.A los efectos de seleccionar el potencial correspondiente a la formación de TiO2, se realizó unbarrido de potencial entre 0.17 y 10.3 V con una velocidad de 0.1 V/s , a 20 °C. Seleccionadoel potencial de trabajo las películas metálicas de Ti se anodizaron a un potencial constante de9V, durante 1500 s, a 20 °C. Las películas obtenidas por ambos métodos presentan buena adherencia al sustrato. Suspropiedades ópticas, se determinaron en un espectrómetro (Shimadzu ISR- 2200) provisto deesfera integradora en el rango 250-900 nm. Mediante medidas de reflectancia y/otransmitancia difusa se determinó su band gap óptico que resultó de 3.3 -3.5 eV.
P-5
Diseño de un radiómetro sumergible
C.G. Bolzi1, M. Tamasi1,2
1Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones - Centro Atómico Constituyentes - CNEA,Argentina
2CONICET, Argentina
El Departamento de Energía Solar (DES) de la Comisión Nacional de Energía Atómica(CNEA) ha desarrollado radiómetros fotovoltaicos para uso terrestre y espacial desde finalesde la década del 90. La motivación siempre fue desarrollar en el país dispositivosfotovoltaicos para comercializar en forma directa, como el caso de los radiómetros, o dominarla tecnología para una potencial transferencia al sector productivo. El DES vienecomercializando este tipo de radiómetro desde hace más de 10 años buscando generar unproducto de calidad comparable a los existentes comercialmente y de bajo costo. Siguiendocon esa misma línea, es que se planteó el desarrollo de un radiómetro sumergible para ircompletando el espectro de dispositivos desarrollados para la medición de la radiación solarcon sensores fotovoltaicos.La necesidad de medición de radiación solar bajo el agua tiene múltiples aplicaciones, poresto se ha planteado el desarrollo de un radiómetro sumergible. Algunas de las aplicacionesque tiene la medición de radiación bajo el agua son, las relacionadas con la apicultura y
producción de algas. En el trabajo se presenta el diseño y primeros desarrollos del radiómetrosumergible tanto del sensor como del instrumento.
P-6
Desarrollo de sistemas autónomos con visión de campo amplio.
S.Arroyo1, A. Yabo1, F. Safar1, D. [email protected]
1Carrera de Ingeniería de Automatización Industrial (IACI). Universidad Nacional de Quilmes.Roque Sáenz Peña 352, Bernal, Pcia. Buenos Aires. Argentina
En los sistemas actuales de video detección generalmente se utilizan cámaras de proyecciónplana, fijas o del tipo Pan-Tilt-Zoom (PTZ). Las cámaras PTZ tienen un campo visualmáximo de aproximadamente 60ºx60º por lo que, un usuario debe reorientar mecánicamentela cámara para adquirir las regiones de interés perdiendo momentáneamente la visión en otrasregiones. Además el cambio frecuente en la orientación genera un desgaste mecánico. Loscámaras con visión de campo amplio (u omnicámaras) están formadas por sensores CCDtradicionales en conjunción con espejos curvos o lentes fisheye. Estas cámaras poseen uncampo visual de aproximadamente 360º x 180º y por lo tanto, resuelven los problemasmencionados en aplicaciones que requieren la observación de panoramas amplios. Sinembargo, las omnicámaras introducen fuertes distorsiones en la imagen que deben sermodeladas para poder realizar mediciones cuantitativas. En este poster describimos losdesarrollos que estamos realizando a nivel de hardware y software para utilizar lasomnicámaras en el contexto de los sistemas de monitoreo de tránsito y de video-vigilancia.Primero detallamos los aspectos a tener en cuenta en el proceso de calibración y luego losalgoritmos automáticos implementados para la detección, seguimiento georeferenciado yclasificación de los objetos de interés en la escena.
P-7
Calibración de concentraciones de NPs en suspensiones coloidalesobtenidas por ablación laser a partir de medidas de absorción
D. Muñetón Arboleda1, J. M. J. Santillán1,2, V. B. Arce1, D. C. Schinca1,3, L. B.Scaffardi1,3
1Centro de Investigaciones Ópticas CONICET CIC UNLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina.2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UNCa, Catamarca, Argentina.
3Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, UNLP, Buenos Aires, Argentina.
En la actualidad diferentes técnicas son usadas y exploradas para la fabricación de sistemascoloidales de nanopartículas (NPs) metálicas. Se busca que estas técnicas presenten altareproducibilidad, que sean económicas y que tengan la capacidad de producir NPs estables,con tamaños similares en suspensiones coloidales puras. La ablación láser se postula como latécnica que satisface todas estas condiciones. Debido a la complejidad en el mecanismo deformación de las NPs con esta técnica, se genera cierta incertidumbre en la cantidad de
nanoestructuras fabricadas. Es así como se hace necesario plantear un método de medida de laconcentración de NPs sintetizadas mediante esta técnica. En este trabajo nosotrosimplementamos las medidas de absorción experimental de sistemas coloidales y, utilizando laley de Lambert-Beer, determinamos las concentraciones de NPs presentes en dichassuspensiones. A partir de estas medidas, realizamos una calibración de la concentración deNPs en función del tiempo de ablación. Se muestran los resultados obtenidos para coloides deNíquel y Plata.
P-8
Técnicas acusto-ópticas en la caracterización de materiales.
E. V. Oreglia1, P. A. Sorichetti1, C. L. Matteo1,2
mail de contacto
1Laboratorio de Sistemas Líquidos, GLOMAE - Facultad de Ingeniería U.B.A.2CONICET
El efecto acusto-óptico, conocido a partir de los trabajos pioneros de Brillouin, Debye, Sears,Raman y Nath, tiene lugar cuando un haz de luz atraviesa un material transparente, tal comoun sólido o un fluido, el cual también es atravesado por un tren de ondas acústicas. Ésteproduce variaciones espaciales periódicas en la densidad del material y como consecuenciaaparecen variaciones periódicas del índice de refracción, haciendo posible deflectar y/omodular el haz luminoso. Este efecto encuentra numerosas aplicaciones en sistemas electro-ópticos de interés tecnológico, tales como micromecanizado láser, filtros ópticos sintonizablespara sistemas de telecomunicaciones de fibra óptica, láseres pulsados de alta potencia (�Q-Switching�) y sistemas heterodinos en velocimetría Doppler de fluidos.En este trabajo se reseña la caracterización de materiales a través de la medición de velocidadde propagación de ultrasonidos mediante el efecto acusto-óptico en luz visible. Ladeterminación de esta propiedad resulta de sumo interés, tanto por sus aplicacionestecnológicas (por ejemplo, para la determinación de la composición en mezclas de fluidossimples) como en investigación básica (determinación de propiedades termodinámicas,estudio de transiciones de fase). Las técnicas opto-acústicas tienen varias ventajas: no hayalteración del material a ensayar, la tecnología es de costo razonable, permite determinarpropiedades en un rango amplio y las condiciones de ensayo son siempre seguras (aspecto degran importancia en las mediciones de líquidos inflamables). Se presentan los resultadosobtenidos hasta el presente para su aplicación en áreas de investigación del Laboratorio deSistemas Líquidos (GLOMAE-FIUBA).
P-9
Multispectral fluorescence, Raman and elastic lidar at CEILAP
E Pawelko1, E. Quel1
1CEILAP, UNIDEF (MINDEF - CONICET), UMI-IFAECI-CNRS 3351, - Buenos Aires, Argentina
Lidar (light detection and ranging) is a powerful remote sensing technique for atmosphericmeasurements using laser radiation. At CEILAP (Laser Research and Applications Center),
Buenos Aires, is operating a multispectral lidar designed to study the optical properties ofaerosol and molecules. This lidar use a pulsed Nd:YAG laser of three harmonics (1064 with650 mJ, 532 and 355 nm) at 10 Hz repetition rate as emission system. The reception isperformed using three Newtonian telescopes. The main telescope has 50 cm diameter area andit is used to collect the fluorescence and Raman backscatter in coaxial arrangement with thelaser beam. These signals are generated by 355 nm (or 532 nm) laser interaction with aerosoland molecules and they are processing with a multispectral acquisition system. Themultispectral device consists of a 32 channels Hamamatsu hybrid photomultiplier, an OrielCrossed Czerny-Turner spectrometer, interferential filters and a Licel photo-countingdetection electronic. This setup allows identify particles with high vertical, temporal andspectral resolutions of 15 m, 1 min and 4 nm, respectively. Also, other two biaxial telescopesof 20 cm diameter area are using for recover inelastic and elastic backscatter. These smallertelescopes are connected to two polychromator devices with 1 nm bandwidth in each channel.One polychromator of 6 Raman and elastic backscatter channels (1064, 532, 532, 387 by N2,408 by H20 and 607 nm by N2) is linked to one telescope using a 1.8 mm fiber optics and theother device of 2 cross-polarized backscatter channels (at 532 nm) is directly connected to thetelescope. This work shows the multispectral lidar architecture, the oxygen, nitrogen andwater vapor Raman backscatters, the orthogonal polarization backscatter and fluorescencespectrum of volcanic ash measurements in the troposphere of Buenos Aires during theCalbuco Volcano eruption on April 2015.
P-10
Determinación de campos de desplazamientos nanométricos enInterferometría Digital de Patrones de Speckle sin portadora
espacial
P. Etchepareborda1,2, A. L. Vadnjal1,2, A. Bianchetti1, F. Veiras3 y A. Federico1
1Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) – Centro de Electrónica e Informática. San Martín, Argentina.2CONICET. Argentina.
3Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires. Buenos Aires, Argentina.
La Interferometría Digital de Patrones de Speckle (DSPI) permite la caracterización decampos de desplazamiento en objetos de superficie ópticamente rugosa con sensibilidadnanométrica. La reconstrucción digital de fase óptica a partir de un interferograma de DSPIsin portadora espacial y sin franjas producido por una muestra con campos de desplazamientonanométricos requiere el uso de soluciones no convencionales. En este trabajo se analizan ycomparan los rendimientos de dos métodos recientemente introducidos para la reconstrucciónde fase a partir de un solo interferograma de speckle: (1) el primer método está basado encorrelación de interferogramas de speckle [1] y (2) el otro, utiliza la Interpolación ImplícitaSpline [2]. Los comportamientos de los métodos se analizan mediante simulacionesnuméricas en distintas situaciones de: amplitud de desplazamientos, patrones espaciales dedesplazamiento y variaciones de parámetros experimentales típicos en DSPI. Las ventajas ylimitaciones observadas permiten ofrecer recomendaciones con respecto al uso conjunto deambos métodos para la obtención de mapas de desplazamiento confiables.
[1] Tendela, L. P., Galizzi, G. E., Federico, A., & Kaufmann, G. H. (2012). A fast method for measuring nanometric displacements by correlating speckle interferograms. Optics and Lasers in Engineering, 50(2), 170-175.[2] Wielgus, M., Patorski, K., Etchepareborda, P., & Federico, A. (2014). Continuous phase estimation from noisy fringe patterns based on the implicit smoothing splines. Optics express,22(9), 10775-10791.
P-11
Nanoscopía de fluorescencia por localización estocástica ymedición de flujos en la escala nanométrica.
F. Barabas1,2, L. Masullo2, F. Stefani1,2
1CIBION, CONICET, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina2Departamento de Física, FCEyN, UBA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
En la última década se han desarrollado las llamadas nanoscopías de fluorescencia omicroscopías de superresolución[1-2], que permiten discernir detalles de dimensionesmenores al límite de ~200 nm dado por la difracción de la luz y manteniendo las importantesventajas de la microscopía de fluorescencia tradicional. Las mediciones de nanoscopía porlocalización estocástica consisten en la adquisición secuencial de imágenes donde en cadauna, unos pocos fluoróforos son visualizados individualmente, de modo que su posiciónpuede determinarse con precisión ya no limitada por la difracción. El proceso se repite demanera que en cada imagen se visualizan distintas moléculas de la muestra. La localización decada fluoróforo de la secuencia permite reconstruir una imagen con una resolución quedepende del número de fotones emitidos y que ronda los 20-40 nm. Se construyó un nanoscopio de fluorescencia con localización 3D y con posibilidad deobtener imágenes a dos colores de emisión. Aquí se presentan detalles de esa construcción, asícomo algunas de las imágenes de muestras biológicas y plasmónicas. Además, se reporta el estado de avance en experimentos de medición de flujos en la escalananométrica, con el mismo dispositivo experimental.
P-12
Captura y procesamiento de imágenes para cromatografíasemicuantitativa en papel
F. B. Gonzalez (1), P. A. Sorichetti (1), R.E. Gayoso (1) (2) [email protected]
1Laboratorio de Sistemas Líquidos, GLOMAE, Facultad de Ingenieria UBA, Buenos Aires, Argentina.2CONICET
Mediante el presente trabajo se pretende evaluar la obtención de resultados cuantitativosutilizando técnicas cromatográficas de bajo costo, comparando los mismos con los obtenidospor las técnicas convencionales, en general más complejas y costosas, tales comoespectrofotometría UV-Visible. Como aplicación, se considera su uso para la determinaciónde concentraciones de colorantes textiles solubles en agua.
La idea básica de la técnica propuesta es utilizar dispositivos de captura de imágenes de usocorriente, tales como “scanners” de oficina y cámaras CCD de bajo costo, para analizar loscromatogramas en forma cuantitativa. Mediante programas de procesamiento de imágenes seobtienen perfiles de intensidades, de los que se obtiene la concentración del contaminante; elempleo de algoritmos adecuados permite obtener resultados repetibles en sustratos de bajocosto. Se estudiaron soluciones acuosas del colorante Orange II como contaminante modelo. Losresultados indican que la técnica posee buena linealidad y repetibilidad. El umbral dedetección obtenido hasta el presente es del orden de partes por millón.
P-13
Modelos de lentes oftálmicas NOVAR (Opulens) para tecnologíaFreeform
G. Pérez1, G. Martin2, S.A. Comastri3, M. Stabile4
1LaFHIS-FCEyN-UBA, CABA2Reichert Inc., USA
3GLOMAE-FIUBA, CABA4Opulens S.A., Prov. De Buenos Aires
Utilizando las fórmulas que implementamos para diseñar el perfil de cara interna de una lenteoftálmica; los lineamientos del Data Communication Standard del Vision Council; losdiversos software que desarrollamos y la tecnología Freeform de fabricación (disponible enOpulens), diseñamos, manufacturamos y comercializamos diversos modelos de lentes deadición progresiva, ocupacionales, bifocales y monofocales. En este trabajo mostramosalgunos de dichos modelos.
P-14
Puesta en funcionamiento del sistema de detección de un espectrofotocolorímetro y su aplicación al color
Skop Guillermo1, Eduardo Omar Acosta1, Maria Teresa Garea1
[email protected] ; [email protected]
1GLOmAe-FIUBA--Grupo de Láser, Óptica de materiales y Aplicaciones electromagnéticas- Fiuba Av. PaseoColon 850 Cáp.. Fed Provincia, País
En este trabajo se ha puesto en funcionamiento la electrónica de detección un espectrofotocolorímetro (EFC) Diano, MODELO, Mach Scan y se ha establecido un protocolo demedición manual de la colorimetría en modo de reflectancia. El área donde se enmarca estetrabajo es en Óptica y Color.Se realizó un relevamiento de la electrónica de alimentación de los fototubos del EFCreemplazando la electrónica de alimentación por zócalos R928. Se ha reemplazado laelectrónica original de pre y amplificación de la señal de salidas por conversor I/V y undigitalizador. Se comprobó que el espectro detectado del sistema de iluminación es uniluminante D65. Se armó una curva de calibración del instrumento y obtuvieron las
coordenadas cromáticas tanto del blanco patrón como de tres muestras de colores verde, rojoy azul.
P-15
Sistema Fototérmico Para Monitoreo De Aguas
J. Rago Méndez1, N. Barreiro2, V. Slezak2
1Alumno de Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA, Buenos Aires, Argentina.2(MINDEF-CONICET) CITEDEF, Juan Bautista de La Salle 4397, B1603ALO Villa Martelli, Argentina.
La contaminación del agua por causas antropogénicas es de creciente interés internacional.Particularmente, en nuestro país, el monitoreo de ríos y lagos es crucial tanto para elmantenimiento del ecosistema como para el control de la potabilidad del agua de consumo. Eneste sentido, en este trabajo se propone el armado de un dispositivo basado en la técnica delente térmica (LT) para detección de iones metálicos y/o compuestos orgánicos en el agua. Latécnica propuesta ha demostrado ser de gran interés a nivel mundial ya que es muy sensible encomparación a las técnicas de espectroscopia por absorción convencionales [1] y puede seraplicada en múltiples campos entre los que se pueden enumerar la biología, la medicina, elanálisis químico y la industria alimentaría entre otras [2-4]. El método a implementar consisteen la excitación de la muestra que se desea estudiar por medio de un haz láser. Loscompuestos disueltos en agua que presenten absorción en la longitud de onda utilizada daránlugar a un calentamiento local que genera un gradiente de índice de refracción en el líquido.Este gradiente se comporta como una lente divergente frente al pasaje de un segundo láser queactúa como haz de prueba. La medición del desenfoque generado en el haz de prueba permitedeterminar propiedades físicas y químicas de la muestra en estudio. En este trabajo se planteael armado de un prototipo de sistema LT compacto y de bajo costo en base a diodos láser quepueden ser adquiridos en el mercado local, fibra óptica y un fotodiodo. Se mostrará laaplicación concreta a Cr(VI) y se estudiarán otras posibles aplicaciones del dispositivoarmado.[1] M. Franko y C. D. Tran , “Thermal Lens Spectroscopy “, Encyclopedia of Analytical Chemistry , R.A.Meyers (Ed.), John Wiley & Sons Ltd (2010)[2] M Franko, “Recent applications of thermal lens spectrometry in food analysis and environmental research “,Talanta 54 1–13 (2001)[3] M. Franko, “Bioanalytical applications of thermal lens spectrometry”, Thermal Wave Physics and RelatedPhotothermal Techniques: Basi, Principles and Recent Developements, E. Marín Moares (Ed.), TransworldResearch Network (2009)[4] M. Šikovec, M. Franko, F. G. Cruzc, S. A. Katz “Thermal lens spectrometric determination of hexavalentchromium” ,Anal. Chem. 330,245-250 (1996)
P-16
Caracterización de estructuras de silicio nanoporoso mediantemicroscopía holográfica digital.
L. G. Cencha1, N. Budini1,2, R. Urteaga1
1Instituto de Física del Litoral (IFIS Litoral, UNL-CONICET), Güemes 3450, S3000GLN Santa Fe, Argentina2Dpto. de Física, Fac. de Ingeniería Química (UNL), Sgo. del Estero 2829, S3000AOM Santa Fe, Argentina
Los materiales porosos nanoestructurados son intensamente estudiados dado que ofrecendiversas posibilidades, tanto para realizar estudios fundamentales como para el desarrollo denuevas aplicaciones. Un ejemplo de esto son sus interesantes aplicaciones en fotónica, encuanto al desarrollo de sensores biológicos o químicos. Dado que estos materiales tienen unaestructura conformada por poros con diámetros del orden de los nanómetros, se comportancomo medios ópticamente homogéneos que al ponerse en contacto con un determinado fluidose embeben espontáneamente debido a la acción de fuerzas capilares. Aunque el llenadocapilar es un fenómeno muy conocido, existe actualmente un gran interés en esta área debidoal surgimiento de dispositivos nanofluídicos y sistemas nanoelectromecánicos. La técnica demicroscopía holográfica digital (MHD) permite registrar imágenes holográficas de la muestrabajo estudio a medida que el fluido ingresa por capilaridad a la estructura porosa. La ventajaprincipal de la MHD con respecto a otras técnicas, como la microscopía óptica convencional,radica en la posibilidad de extraer numéricamente la información de fase de la luz (coherente)que es transmitida por la muestra bajo estudio. La fase está directamente relacionada con lasvariaciones de camino óptico de la luz al atravesar el medio poroso y, por lo tanto, puedecorrelacionarse con la cantidad de fluido que ingresó a la estructura. En el presente trabajo semuestran resultados iniciales de la caracterización de estructuras porosas utilizando la técnicade MHD para determinar el llenado lateral de películas autosostenidas de silicio porosonanoestructurado. De esta manera se determina la dinámica de llenado de la matriz porosapara muestras fabricadas en diferentes condiciones. Los datos obtenidos se contrastan condiferentes modelos fluidodinámicos de llenado capilar y, a partir de los ajustes realizados, seextrae información acerca de las características morfológicas de la matriz porosa.
P-17
Radiación ultravioleta en la fotocatálisis heterogénea. Aplicación ala purificación de aguas
L. del C. Cid1,2, P. A. Sorichetti2, C. M. C. Vera1
1Departamento de Química, Facultad de Ingeniería. Paseo Colón 850 5º Piso, CABA, Argentina. 2GLOMAE, Departamento de Física. Facultad de Ingeniería. Paseo Colón 850 2º Piso, CABA, Argentina
Los usos del agua doméstico, industrial y agrícola originan gran cantidad de aguas residuales,cuya disposición directa, sin tratamiento adecuado, genera un gran impacto sobre el ambiente.De ahí el interés tecnológico del desarrollo de procesos de purificación eficientes, quepermitan alcanzar las características físico-químicas adecuadas para el retorno de las aguasresiduales al medioambiente. Dentro de los procesos alternativos a los químicos y biológicosusuales se hallan los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs). Estos son procesosfisicoquímicos capaces de producir cambios en la estructura química de los contaminantes.Los PAOs se basan en la generación “in situ” de radicales hidroxilo y superóxido y permitendegradar contaminantes tóxicos, carcinogénicos y emergentes que no responden a lostratamientos convencionales. Actualmente presentan particular interés los PAOs fotoquímicos(iniciados por radiación luminosa). Entre éstos se incluye la fotocatálisis heterogénea (FH),objeto de este trabajo. El fotocatalizador estudiado es el dióxido de titanio (TiO2), en forma denanopartículas dispersas en agua. Estas partículas al ser irradiadas con luz ultravioletapresentan actividad catalítica y son muy eficientes para oxidar contaminantes orgánicos, comopor ejemplo los colorantes de la industria textil.
En el marco de esta investigación se desarrolló el modelado de un reactor fotocatalítico a pHneutro. Cabe destacar que la irradiación introduce una complejidad adicional en el diseñodebido a la necesidad de modelar la distribución espacial de la radiación. Se empleanpartículas de dióxido de titanio (TiO2) Degussa P25 (Evonik Degussa Argentina), comocatalizador irradiadas mediante una lámpara coaxial de vapor de mercurio (Hg) de bajapresión (l = 254 nm). El flujo de fotones, medido por actinometría fotoquímica, es de 4.6 1017
fotones/s. La validación del modelo se realizó empleando Orange II como contaminantemodelo, con una concentración inicial de 20 mg L-1.
Para concentraciones de catalizador de 1, 1.5 y 2 g/L se alcanzaron conversiones de 89, 91.6y 92.4% respectivamente, con tiempos de irradiación de 360 min. Las concentraciones decolorante en función del tiempo se determinaron por espectrofotometría UV-Visible. Sepresentan los resultados experimentales obtenidos hasta el momento, incluyendo la evolucióntemporal de la concentración del contaminante para distintas dosis de fotocatalizador.
P-18
Propiedades ópticas y distribución de tamaño de nanopartículasde Al generadas por ablación láser utilizando espectroscopía de
extinción
Luis J. Mendoza Herrera, David Muñeton Arboleda, Jesica M. J. Santillán,Daniel C. Schinca, Lucia B. Scaffardi.
1Centro de Investigaciones Ópticas CIOp-CIC-CONICET-UNLP.2Facultad de Ingeniería UNLP
3Facultad de Ciencias Exactas y Naturales UNCA
Las aplicaciones de las nanopartículas metálicas son cada vez más numerosas y en camposcada vez más diversos [1]. Dentro de las nanopartículas metálicas, las de aluminio presentaninterés particular para nanoantenas [2,3] y por tanto se hace importante conocer su funcióndieléctrica a tamaños nanométricos. Esta función dieléctrica se utiliza para describir suscaracterísticas ópticas. Utilizando teoría de Mie se puede obtener la absorción y el scattering[4], cuya suma se conoce como extinción. La espectroscopia de extinción puede utilizarsepara determinar la distribución de tamaños de las nanopartículas [5]. En el presente trabajo se determinan los parámetros que describen la función dieléctrica en laescala macroscópica y se extiende el modelo a tamaños nanométricos. Utilizando esta funcióndieléctrica y los espectros de extinción de nanopartículas fabricadas por ablación laser sobreun blanco de Al sumergido en agua y en heptano se determina la distribución de tamaños delas nanopartículas.[1] Hadel A. Abo Enin. Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res., 29(1)(2014), pp. 247-257.[2] Knight M W, Liu L, Wang Y, Brown L, Mukherjee S, King N S, EverittH O, Nordlander P and Halas N J.Nano Lett. (12)2012 pp. 6000-6004.[3] Castro-Lopez ,Brinks ,Sapienza Randvan Hulst N F 2011 Nano Lett. 114674-4678.[4] T. Wriedt. Mie Theory: A Review Thomas pp. 53-71. Chapter 2. Predicting the Appearance of MaterialsUsing Lorenz–Mie Theory.[5] Mendoza Herrera L J, MuñetónArboleda D, Schinca D C and Scaffardi L B. 2014 J. Appl. Phys.116 233105
P-19
Caracterización de nanopartículas de Fe3O4 y estudio denanopartículas Fe3O4-SiO2-Au.
Luis J. Mendoza Herrera, Ignacio Bruvera, Daniel C. Schinca, Lucia B.Scaffardi.
1Centro de Investigaciones Ópticas CIOp-CIC-CONICET-UNLP.2Instituto de Física La Plata CONICET-UNLP
3Facultad de Ingeniería UNLP
Gran parte de los avances en la nanotecnología están basados en las propiedades ópticas ymagnéticas de nanopartículas. Las nanopartículas de Au son utilizadas como marcadoresópticos en aplicaciones biológicas en base a su biocompatibilidad y a sus propiedadesplasmónicas [1]. Por otro lado, las partículas magnéticas son utilizadas en terapias para elcáncer por sus propiedades de respuesta a campos magnéticos externos (hipertermia [2]).Resulta interesante entonces, estudiar las características de nanoparticulas compuestas deelementos magnéticos y plasmónicos con propiedades ópticas y magnéticas optimizadas. Eneste trabajo se presentan avances en la descripción de nanopartículas con núcleo de magnetita,una cubierta intermedia de SiO2 y una cubierta exterior de Au para garantizar requerimientosde biocompatibilidad. En la primera etapa se describe la función dieléctrica y lapermeabilidad magnética, utilizando el modelo de Gilbert [3] de la magnetita. Utilizando lateoría de Mie para nanopartículas esféricas se obtiene la distribución de tamaños denanopartículas de magnetita. Luego se realiza un estudio de la respuesta plasmónica denanoparticulas tricapa del tipo Fe3O4-SiO2-Au.[1] Ralph A. Sperling, Pilar Rivera Gil, Feng Zhang, Marco Zanella and Wolfgang J. Parak. Biologicalapplications of gold nanoparticles. Chem. Soc. Rev. 37(2008), pp. 1896–1908 [2] M. Shinkai. Functional magnetic particles for medical application. Journal of Bioscience and Bioengineering.94(6)(2002), pp. 606–613.[3] B. T. Draine and B. Hensley. Magnetic nanoparticles in the interstellar médium: Emission spectrum and polarization. The Astrophysical Journal, 765(159) (2013). Pp. 1-23.
P-20
Determinación del coeficiente piezoeléctrico en polímerosutilizando interferometría dinámica .
L. Riobó1, M. G. González1,2, F. Veiras1, M. T. Garea1, P. A. Sorichetti1
1Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas (GLOMAE), Facultad de Ingeniería,Universidad de Buenos Aires, Paseo Colón 850, C1063ACV, Buenos Aires, Argentina.
2Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290,C1425FQB, Buenos Aires, Argentina
Los polímeros piezoeléctricos presentan gran interés debido a sus propiedades físicas quepermiten su utilización en gran cantidad de aplicacionesentre ellas se destacan las biomédicas.Para su utilización en el desarrollo de sensores de banda ancha, es de particular interés contarcon un sistema confiable para medir el coeficiente piezoeléctrico de estos materiales. En este
trabajo se propone un esquema de interferometría, dado que se trata de una metodología noinvasiva que permite una caracterización directa de la muestra en estudio. Utilizando uninterferómetro de Michelson, se determina dicho coeficiente en el rango de frecuencias entre100 Hz y 10 kHz de una muestra de polifluoruro de vinilideno. Los resultados fueroncomparados con un método indirecto basado en espectroscopía dieléctrica.
P-21
Inspección visual de celdas solares III-V utilizando método deelectroluminiscencia
M. Tamasi1,2, C.G. Bolzi2, J. Olima2, J.I. Perez2
1CONICET, Argentina2Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones - Centro Atómico Constituyentes - CNEA,
Argentina
El componente principal de un panel solar son las celdas solares. En el caso de los panelespara uso espacial se utilizan mayoritariamente celdas solares de triple juntura basadas enmateriales semiconductores III-V. Debido a su alto costo y la condición de que no puedenrealizarse reparaciones una vez que el satélite esté en órbita, deben minimizarse la posibilidadde fallas. En particular, para las celdas solares, estas fallas pueden provenir de posiblesdefectos mecánicos, generalmente fisuras, introducidos durante la integración. Para detectarposibles fisuras se desarrollaron métodos de inspección visual de visión directa que permitenal personal capacitado detectar defectos sobre las celdas solares. En particular las fisuras sonde difícil detección ya que la superficie de la celda solar es oscura debido a la absorción de laluz y pueden ser fácilmente confundidas con rayas, defectos en el vidrio cobertor (en generalmenos graves que sobre la celda) o no ser observadas si se trata de fisuras muy finas y deescasa longitud. Existen distintos métodos de inspección visual, el principal consiste eniluminar la celda cuya superficie refleja parte de esta luz, así los defectos mecánicos puedenser detectados como discontinuidades en la superficie. Esta distorsión puede ser detectada porun ojo altamente entrenado. Este método es muy empleado en la industria espacial. Otrométodo quizás más rápido y efectivo para la detección de estos defectos es la utilización delas propiedades de electroluminiscencia de estos semiconductores al polarizarlos en directa.El trabajo presentado se basa en la utilización del método desarrollado por C. Zimerman,2006 y la adecuación del mismo a una cámara digital genérica utilizada generalmente envigilancia para la integración de los paneles solares del satélite SAOCOM 1A. La detección serealiza con una cámara digital con modo “visión nocturna” que permite detectar hasta los1100 nm a la cual se le incluye un filtro pasa bajos. Las imágenes observadas son analizadasen busca de fisuras ya que la presencia y tamaño de las mismas determina si una celda solar esapta para la integración en un panel para uso espacial o no. La celda se polariza de directa conuna fuente con una tensión, desarrollada para ser usada en este método, cercana a la tensiónde circuito abierto de la celda y una corriente que se va ajustando por debajo de la corriente decorto circuito. Esta corriente que en general está por debajo de los 10mA/cm2 produce unaseñal suficiente de electroluminiscencia sin causar daños en el dispositivo.
P-22
Determinación del módulo de elasticidad medianteinterferometría holográfica digital.
N. Balducci1,2, N. Budini2,3, F. M. Vincitorio1
1Grupo de Investigación en Física Aplicada, Fac. Regional Paraná (UTN), Avda. Almafuerte 1033, E3100XAIParaná, Argentina
2Instituto de Física del Litoral (IFIS Litoral, UNL-CONICET), Güemes 3450, S3000GLN Santa Fe, Argentina3Dpto. de Física, Fac. de Ingeniería Química (UNL), Sgo. del Estero 2829, S3000AOM Santa Fe, Argentina
El módulo de elasticidad es un parámetro fundamental de los materiales en estado sólido, quemide el grado de rigidez elástica de los mismos o su resistencia a la deformación al sersometidos a esfuerzos. Para muchos materiales metálicos, la deformación es una funciónlineal del esfuerzo dentro del rango denominado elástico (es decir, aquél donde es válida laley de Hooke). En este rango, la constante de proporcionalidad entre esfuerzo y deformaciónse relaciona con las características físicas del material (básicamente con sus dimensiones) ycon el módulo de elasticidad. Por lo tanto, aplicando esfuerzos conocidos a cierto material ymidiendo la deformación producida se puede conformar un gráfico esfuerzo vs. deformacióny extraer el módulo de elasticidad buscado mediante un ajuste de los datos experimentales.Para este propósito, la técnica de interferometría holográfica digital (IHD) resulta sumamenteútil. La misma se basa en la obtención y comparación de imágenes holográficas del objetobajo estudio, de lo cual se pueden determinar variaciones de fase debidas a cambios en elcamino óptico recorrido por la luz. Esto permite realizar ensayos no destructivos de diversosmateriales para determinar la existencia de deformaciones con una precisión que puede llegarhasta fracciones de la longitud de onda utilizada. Es decir, aplicando esfuerzos muy pequeñosse pueden producir deformaciones fácilmente medibles con IHD. En el presente este trabajoimplementamos la técnica de IHD para determinar el módulo de elasticidad de una piezadelgada de aluminio sometida a esfuerzos de flexión, al actuar ésta en configuración decantiléver. Los resultados fueron comparados con valores teóricos obtenidos de la literatura ypor simulación mediante elementos finitos, lográndose un muy buen acuerdo con ellos. Sibien en este trabajo se implementó la técnica de IHD para obtener el módulo de elasticidad deun objeto macroscópico, el mismo esquema experimental puede adecuarse para lacaracterización de objetos microscópicos como, por ejemplo, aquellos que conformandispositivos o sistemas microelectromecánicos (MEMS).
P-23
Caracterización de procesos dinámicos mediante la combinaciónde las técnicas de speckle dinámico e interferometría holográfica
digital.
N. Budini1,2, N. Balducci2,3, C. Mulone3, A. C. Monaldi4
1Dpto. de Física, Fac. de Ingeniería Química (UNL), Sgo. del Estero 2829, S3000AOM Santa Fe, Argentina2Instituto de Física del Litoral (IFIS Litoral, UNL-CONICET), Güemes 3450, S3000GLN Santa Fe, Argentina
3Facultad Regional Paraná, Universidad Tecnológica Nacional, Avda. Almafuerte 1033, E3100XAI Paraná,Argentina
4Grupo de Óptica Láser, Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional (INENCO, UNSa-CONICET),Avda. Bolivia 5150, A4408FVY Salta, Argentina
Los patrones de speckle aparecen sobre la superficie de un objeto al ser éste iluminado conluz coherente. El origen de los mismos se debe a las múltiples interferencias entre losdiferentes haces de luz reflejados por el objeto, lo cual resulta en un mapa de puntosluminosos de intensidad aleatoria que envuelve al objeto. Por lo tanto, un patrón de specklecontiene información interferométrica acerca de las características físicas de la superficie delobjeto. Si la superficie iluminada presenta variaciones en función del tiempo se obtiene unpatrón de speckle dinámico. El grado de cambio en función del tiempo de un patrón despeckle dinámico se suele denominar actividad speckle (AS) y, en los últimos años, hansurgido numerosos métodos para analizar esta actividad tanto cualitativa comocuantitativamente. A pesar de que la cuantificación de la AS es muy simple de llevar a cabo,tanto experimental como numéricamente, y debido a la compleja relación que existe entre lospatrones de speckle y las características del objeto bajo análisis, aún no existe unacomprensión clara y una explicación consistente que vincule la dinámica observada en lospatrones con los procesos físicos que dan lugar a ella. En este contexto, resulta interesante laimplementación combinada de la técnica de caracterización por speckle dinámico con otrastécnicas que permitan obtener mayor información acerca del objeto de estudio, para asíintentar dilucidar cuáles son los mecanismos que dan lugar a una determinada evolución de laAS. En particular, la interferometría holográfica digital (IHD) permite cuantificardeformaciones o variaciones de la superficie analizada con precisión del orden de fraccionesde la longitud de onda utilizada, y puede implementarse en simultáneo con los métodos despeckle dinámico. En este trabajo mostramos no sólo que ambas técnicas pueden sercombinadas, mostrando un alto grado de correlación mutua al observar un mismo procesodinámico, sino que, además, la información de speckle dinámico puede ser extraídadirectamente de las imágenes holográficas adquiridas para IHD, es decir sin que existanecesidad de implementar la técnica de speckle separadamente. Como proceso dinámico deestudio se tomó el secado de una pintura tipo esmalte sintético, que representa un caso deestudio típico en el área de speckle dinámico, dado que es bien conocido que la evolución dela AS sigue un decaimiento suave en función del tiempo. Para el análisis registramos tantoimágenes holográficas como imágenes de speckle (separadamente, es decir utilizando doscámaras digitales) durante el proceso de secado, lo cual nos permitió comparar la evoluciónde la AS calculada a partir de las imágenes de speckle con la evolución de la información deAS extraída directamente de los hologramas (es decir, sin usar algoritmos de reconstrucción).
P-24
Modificación de la respuesta espectral de un dispositivofotovoltaico para su utilización como sensor de radiación UV:
primeros desarrollos
N. Kondratiuk1,2, A. Moreno1,3, M. Díaz Salazar1,2, M. Martínez Bogado1,2, M.Tamasi1,2
1Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones, Centro Atómico Constituyentes, ComisiónNacional de Energía Atómica, Buenos Aires, Argentina.
2CONICET, Buenos Aires, Argentina.3Beca PICT 2013-0063, MinCyT, Buenos Aires, Argentina.
Existen en Argentina distintos grupos de investigación y particulares que requieren de lamedición de la radiación solar, tanto en las áreas de aplicaciones de energía solar como enarquitectura ambientalmente conciente, meteorología, agricultura, entre otras. ElDepartamento de Energía Solar (DES) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)viene trabajando en el desarrollo y fabricación de sensores de radiación solar desde la décadadel 90 y son utilizados tanto para usos terrestres como espaciales. Hasta el momento se desarrollaron distintos instrumentos nacionales, confiables y de bajocosto para el control y medición tanto de la radiación global como la radiación PAR, ysensores de posición que fueron utilizadas en distintas misiones satlelitales tales como SAC-A, SAC-D, SAOCOM 1A, entre otras.Los sensores fotovoltaicos que se fabrican en el laboratorio del DES de la CNEA poseen unaestructura n+pp+. Se elaboraron y caracterizaron sensores solares de silicio cristalino con elobjetivo de modificar su respuesta espectral en la región del ultravioleta (UV) para poderutilizar estos sensores como instrumentos de bajo costo para medir radiación UV. Para ello semodificó el proceso de difusión que define la juntura frontal variando tiempos yconcentraciones de dopante. Luego de estas modificaciones se midió la respuesta espectral delos sensores elaborados donde se obtuvieron en una de las difusiones modificadas sensorescon una mayor respuesta en longitudes de onda bajas y en particular en el UV.
P-25
Triangulación láser para la medición de desplazamientos
Patricia M.E. Vázquez1, Lucas M. Riobó1,2, María T. Garea1, Francisco E.Veiras1,2
1GLOmAe, Depto. Física, FI, UBA. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.2FIUBA, CONICET. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
Los métodos láser para medición de distancias son una herramienta clave para el control decalidad en una gran cantidad de procesos industriales. Estos métodos permiten realizardeterminaciones con gran precisión sin entrar en contacto físico con la pieza. Se analizarán las
ventajas y desventajas de distintas implementaciones de triangulación láser. El esquemabásico consta de un sistema de proyección que permite generar un punto luminoso sobre unasuperficie cuya posición se quiere determinar. La luz dispersada es colectada por una lenteque localiza la imagen del punto sobre un sensor CCD. Con una calibración adecuada, eldesplazamiento de la imagen del punto sobre el sensor determina el desplazamiento de lasuperficie. Se analizarán distintas formas de proyección y disposiciones geométricas así comosu influencia en la determinación de los desplazamientos.
P-26
Control de un actuador electrodinámico para interferometría.
F.Verstraeten1, S. Roman1, E. Zarza1, L. Riobó1, F. Veiras1
[email protected], [email protected], [email protected].
1Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas (GLOMAE), Facultad deIngeniería, Universidad de Buenos Aires, Paseo Colón 850, C1063ACV, Buenos Aires, Argentina.
En aplicaciones de interferometría, al interferir dos (o más) haces de luz, la intensidadresultante depende de la diferencia de camino óptico de cada uno de ellos. Es por esto queresulta de interés mantener un control de dicha diferencia de caminos (o desfasaje entre loscampos involucrados) para controlar la distribución de intensidad obtenida. De esta forma, esposible compensar efectos no deseados en el esquema de interferometría utilizado, comofluctuaciones aleatorias de intensidad o bien aplicar distintas metodologías de demodulaciónde fase, como por ejemplo, las utilizadas en PSI (Phase Shifting Interferometry) . En estetrabajo se presenta un controlador de un actuador electrodinámico simple y económico, apartir un parlante de audio utilizando un microcontrolador.
P-27
Construcción de piezas de cristal birrefringente para undemodulador de fase interferométrico.
Sandá Seoane, R. M.1,2, Di Filippo J. I.1,2, Garea, M.T.1, Riobó, L. M.1,3, Veiras,F. E.1,3
[email protected]; [email protected]
1GLOmAe, Depto. Física, FI, UBA. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.2Laboratorio 6 y 7. DF-FCEyN UBA. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
3FIUBA, CONICET. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
En este trabajo se presenta la construcción, la caracterización y optimización de piezas decristal uniaxial para la construcción de un demodulador de fase birrefringente. El mismopuede utilizarse en interferómetros de dos haces, cuyas ramas pueden separarse enpolarizaciones lineales ortogonales. Para recuperar la diferencia de fase entre las dos ramas, seutiliza un cristal anisótropo de caras paralelas para introducir una fase fija en el tiempo, lo queresulta en una modulación de la polarización del sistema y facilita el algoritmo derecuperación de la fase desconocida. El corte del cristal elegido es tal que el eje óptico delmismo queda a 45º de las interfaces. Esto permite obtener un patrón de franjas que permiteaplicar fácilmente el método de la transformada de Fourier para la recuperación de la fase. El
dispositivo se destaca frente a otros demoduladores de fase por su bajo costo y su sencillacalibración (es un interferómetro de camino común). Para la caracterización de las tres piezasde cuarzo obtenidas se utilizaron dos parámetros. Uno asociado a la variación del espesor delcristal, que afecta directamente a la frecuencia espacial de las franjas. Otro asociado a laterminación de las superficies del cristal al contraste de franjas o índice de modulación delpatrón de interferencia generado, que afecta al procesamiento de imágenes y el algoritmo derecuperación de la fase desconocida. Este trabajo se realizó en el marco de la asignaturaLaboratorio 6 de la Licenciatura en Ciencias Físicas (FCEyN UBA) y continúa actualmenteen la asignatura Laboratorio 7 con la construcción y caracterización del demodulador.
P-28
SISTEMA FOTOTÉRMICO PARA MONITOREO DE AGUAS
J. Rago Méndez,1 N. Barreiro2, V. Slezak2
mail de contacto
1 Alumno de Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA, Buenos Aires, Argentina.2(MINDEF-CONICET) CITEDEF, Juan Bautista de La Salle 4397, B1603ALO Villa Martelli, Argentina.
La contaminación del agua por causas antropogénicas es de creciente interés internacional.Particularmente, en nuestro país, el monitoreo de ríos y lagos es crucial tanto para elmantenimiento del ecosistema como para el control de la potabilidad del agua de consumo. Eneste sentido, en este trabajo se propone el armado de un dispositivo basado en la técnica delente térmica (LT) para detección de iones metálicos y/o compuestos orgánicos en el agua. Latécnica propuesta ha demostrado ser de gran interés a nivel mundial ya que es muy sensible encomparación a las técnicas de espectroscopia por absorción convencionales [1] y puede seraplicada en múltiples campos entre los que se pueden enumerar la biología, la medicina, elanálisis químico y la industria alimentaría entre otras [2-4]. El método a implementar consisteen la excitación de la muestra que se desea estudiar por medio de un haz láser. Loscompuestos disueltos en agua que presenten absorción en la longitud de onda utilizada daránlugar a un calentamiento local que genera un gradiente de índice de refracción en el líquido.Este gradiente se comporta como una lente divergente frente al pasaje de un segundo láser queactúa como haz de prueba. La medición del desenfoque generado en el haz de prueba permitedeterminar propiedades físicas y químicas de la muestra en estudio. En este trabajo se planteael armado de un prototipo de sistema LT compacto y de bajo costo en base a diodos láser quepueden ser adquiridos en el mercado local, fibra óptica y un fotodiodo. Se mostrará laaplicación concreta a Cr(VI) y se estudiarán otras posibles aplicaciones del dispositivoarmado.[1] M. Franko y C. D. Tran , “Thermal Lens Spectroscopy “, Encyclopedia of Analytical Chemistry , R.A.Meyers (Ed.), John Wiley & Sons Ltd (2010)[2] M Franko, “Recent applications of thermal lens spectrometry in food analysis and environmental research “,Talanta 54 1–13 (2001)[3] M. Franko, “Bioanalytical applications of thermal lens spectrometry”, Thermal Wave Physics and RelatedPhotothermal Techniques: Basi, Principles and Recent Developements, E. Marín Moares (Ed.), TransworldResearch Network (2009)[4] M. Šikovec, M. Franko, F. G. Cruzc, S. A. Katz “Thermal lens spectrometric determination of hexavalentchromium” ,Anal. Chem. 330,245-250 (1996)
P-29
Sistema de lockeo de láser sintonizable a una cavidad Fabry-Perotcontrolado por FPGA
M. Luda1, J. Codnia1, M. Risaro1
1Laboratorio de láseres moleculares – DEILAP-CITEDEF, Buenos Aires, Argentina
Los láseres sintonizables encuentran múltiples aplicaciones en espectroscopia de ultra altaresolución, metrología y control coherente de estados electrónicos. A menudo se requiere quela frecuencia de operación esté lockeada a un sistema externo de referencia, que puede ser unalinea de absorción atómica / molecular o un pico de resonancia de una cavidad Fabry-Perot.Esto se logra con un sistema realimentado con corrige la frecuencia del láser a partir de unaseñal de control, como en el caso de la técnica Pound-Drever-Hall. En este trabajo se exponela aplicación del sistema de control realimentado para lockeo de frecuencia utilizando unaFPGA para implementar las partes más importantes: el filtro Proporcional-Integrador quegenera al señal de control y el sistema de detección lock-in para generar la señal de Error en elsistema realimentado.
P-30
Disociación multifotónica láser por dos frecuencias paraseparación isotópica de Silicio
M. Risaro1, V. D'accurso1, J. Codnia1, L. Azcárate1,2
1Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (CITEDEF) - UNIDEF - CONICET2Investigadora CONICET
En el presente trabajo se presentan los resultados preliminares de enriquecimiento isotópicode Silicio mediante la Disociasión multifotónica Láser (DMFIR) por dos frecuencias. Estatécnica consiste en una primera etapa de excitación de los primeros niveles vibracionales de lamolécula de trabajo y una segunda etapa de disociación de la molécula excitada. Se utilizó SiF4 como molécula de trabajo para llevar a cabo la DMFIR por dos frecuencias.La experiencia se realizó en una cámara de alto vacío, con una válvula pulsada para el ingresode la muestra. El sistema de detección y análisis de la muestra consiste en un espectrómetrode masas por tiempo de vuelo. La DMFIR de dos frecuencias se realizó con dos láseres TEAde CO2. Mientras que para la ionización multifotónica de los fragmentos generados se utilizóla 4ª armónica de un láser de Nd:YAG (266 nm). Se optimizó el sistema variando el tiempo de retardo entre los láseres de excitación ydisociación. Finalmente se presentan los resultados de la dependencia del rendimiento de laDMFIR por dos frecuencias, con la fluencia de sendos láseres.