Libro de resúmenes de la EEOF/TOPFOT 2016

Libro de
resúmenes
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 de
Fotónica y Óptica (EEOF)
16 y 17 de Mayo
Programa EEOF
Lunes 16 de mayo
9:00 – 10:00 hs
10:00–11:00 hs
11:00 – 11:30hs
11:30 – 12:30 hs
12:30-14:30 hs
14:30 -15:30 hs
15:30-16:15 hs
Acreditaciones y Bienvenida
Diego Grosz (Instituto Balseiro – CONICET)
Óptica no lineal: Desde los efectos en sistemas de
comunicación hasta la generación de luz en el
infrarrojo.
Coffee Break
Diego Grosz (Instituto Balseiro – CONICET)
Óptica no lineal: Desde los efectos en sistemas de
comunicación hasta la generación de luz en el
infrarrojo.
Almuerzo
Silvano Donati (University of Pavia)
Self-mixing interferometry: a universal yardstick to
measure almost everything.
Mariano 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 hs
Mariano García Inza (FIUBA)
Efectos de radiación ionizante en dispositivos y
circuitos CMOS. Aplicación a dosimetría.
9:00 – 10:30 hs
10:30–11:00 hs
11:00 – 12:30hs
12:30-14:30 hs
14:30 -15:30 hs
Martes 17 de mayo
Patricio Sorichetti (FIUBA)
Sistemas de detección.
Coffee Break
Patricio Sorichetti (FIUBA)
Sistemas de detección.
Almuerzo
Elsa 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 generación
de 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 son
relevantes 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 algunos
comentarios 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 en
telecomunicaciones, sensado remoto, ect. Presentaremos una introducción a los sistemas de detección en el
rango 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 de
radiación, tanto cuánticos como térmicos, y los requerimientos sobre la electrónica asociada. Presentaremos
un 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 a
dosimetría.
Mariano García Inza (FI-UBA)
El estudio de los efectos que la radiación ionizante provoca sobre los circuitos integrados CMOS tiene doble
interés. Por un lado permite desarrollar técnicas de diseño y procesos de fabricación que reduzcan el daño
sobre los dispositivos. El objetivo en este caso es mejorar la confiabilidad de sistemas electrónicos que deben
operar en ambientes donde sufren exposición a radiación, como por ejemplo en aviones, satélites o en la
industria nuclear.
Por otro lado es posible aprovechar los efectos que la radiación genera para estimar la energía depositada por
unidad de masa, es decir la dosis absorbida. En este caso el principal campo de aplicación es el control en
aplicaciones médicas como radioterapia y diagnóstico por imágenes.
Dependiendo de la energía y el tipo de radiación, los efectos sobre los circuitos CMOS pueden ser
transitorios o permanentes (de largo plazo). En todos los casos la radiación al atravesar los dispositivos
produce ionizaciones (generalmente de forma indirecta) y se generan pares electrón-hueco. Esta carga puede
alterar el estado de memoria de un bit (Single Even Upset) provocando la pérdida de datos (efecto
instantáneo) o puede quedar atrapada dentro del aislante de la estructura MOS modificando sus
características eléctricas.
El desplazamiento de la tensión umbral (VT) del MOSFET por efecto de la radiación permite estimar la
dosis recibida. Esto da origen a la dosimetría MOS la cual presenta varias ventajas frente a los dosímetros
tradiciones, como por ejemplo: pequeño tamaño, bajo costo, facilidad de integración, baja dependencia de
parámetros ambientales, entre otras.
Self-Mixing Interferometry: a Universal Yardstick to Measure Almost
Everything
Silvano Donati (University of Pavia)
We start with a theoretical introduction to mutual- and self-coupling phenomena in laser oscillator, and then
describe in details the principle of operation of self-mixing interferometer, a new coherent configuration for
the measurement of dimensional and kinematic quantities such as: displacement, distance, vibration
amplitude, thickness, and angle, and also physical quantities like: coupling factors, line width, alfa-facto
index of refraction. In the measurement arrangement, the laser undergoes self-injection at weak level, leading
to an amplitude and frequency modulation driven by external optical path length. Then we will describe the
developments 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 by
the 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-related
amplitude errors are removed thanks to a servo-loop concept, and the instrument is capable of true
differential operation, on diffuse surface, like a normal optical interferometer operates on legs ending with
reflective 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 la
motivación de los mismos. Se expondrán los principios fundamentales del perfilometría óptica, escaneo 3D y
shearografía. Basándose en estas técnicas, se presentarán algunos de los prototipos desarrollados en este
laboratorio.
Fundamentos de la propagación de la luz en fotónica integrada
Demian Biasetti (CIOp)
Las guías de onda resultan ser el núcleo de las aplicaciones en fotónica integrada. Para dispositivos usados
desde comunicaciones ópticas por fibra, circuitos opto-electrónicos para dispositivos integrados (Mach
Zehnder, miocs, acopladores, moduladores, etc), hasta micro-cavidades láser, etc., el control sobre la
propagación de la luz, es el aspecto central en esta rama de la óptica. Es por ello que resulta crucial el
entendimiento de los fundamentos sobre el guiado electromagnético, teniendo en cuenta los parámetros más
importantes y los desafíos que se presentan para el diseño y fabricación de clásicas y nuevas arquitecturas. El
objetivo de esta charla es dar un breve resumen sobre los aspectos teóricos fundamentales así como las
características más importantes a tener en cuenta en el control del guiado y mostrar algunas técnicas de
caracterización y aplicaciones.
Procesamiento de materiales mediante utilización de Láser de Pulsos
Ultracortos: Circuitos Ópticos y Microestructuras
Valentin Guarepi (CIOp)
El procesamiento de materiales ópticos transparentes con láser de pulsos ultracortos se ha transformado en
una técnica robusta para la fabricación de circuitos ópticos integrados. Entre estos circuitos podemos
mencionar: 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 microperforación o diseño de micro-estructuras, ampliando en este caso los materiales a utilizar, entre los que
podemos 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 métodos
experimentales de caracterización óptica de los circuitos fabricados que sirven para evaluar la performance
de estos sistemas.
Generación de radiación coherente en la banda XUV-Soft X utilizando pulsos
ultracortos intensos.
Enrique Neyra (CIOp)
En los últimos años ha surgido gran interés en la comunidad científica para obtener y manipular radiación
coherente en la región del espectro electromagnético entre XUV y X Blandos. Este interés subyace en las
varias aplicaciones científica, tanto en biología, química, ciencias de materiales, etc. que es posible
experimentar con esta radiación. Dentro de estas aplicaciones, tal vez la más importante es la generación de
pulsos de Attosegundos (10-18s), pulsos que permiten el estudio de fenómenos naturales en esa escala
temporal.
Esta radiación hoy en día se puede lograr mediante el fenómeno físico que se conoce como Generación de
Armónicos de Alto Orden (High Order Armonics Generation) HHG.
La HHG es un proceso de interacción altamente no lineal entre pulsos ópticos muy intensos (1014W/cm21015W/cm2), generalmente pulsos infrarrojos de femtosegundos, y sistemas gaseosos. Estos sistemas, suelen
ser 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 experimentales
del proceso de generación de los armónicos de alto orden. Como así también algunas de las aplicaciones
científicas 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
11:45 -12:30 hs
Apertura
Silvano Donati (University of Pavia) - Developing
3-D Imaging Sensors: Problems and Technologies
Coffee Break
Ricardo Duchowicz (CIOp) - Sensores de Fibra
Óptica en Aplicaciones Tecnológicas
Sesión de Pósteres
12:30-14:00 hs
Almuerzo
9:30-10:15hs
10:15 – 10:45 hs
11:45-11:45 hs
14:00-15:30 hs
15:30-17:00 hs
17:00-17:30 hs
17:30 -18:30 hs
18:30 a 19:00hs
19:00- 20:00 hs
TALLER del CTO: Problemática actual de
Laboratorios de la Comunidad de FyO
Asamblea de la División de Fotónica y Óptica de la
AFA
Coffee Break
Enrique Castelli (FIUBA/Ledscene S.A.) Evolución de la tecnología LED y su uso en
iluminación
Juan Pizzani (FADALEX) - Distribución
fotométrica en luminarias LED
Edgardo Boqué (RGB Lighting Systems SA) Selección de lentes para iluminación LED
Charla de Divulgación I: Ondas gravitacionales: su
naturaleza y detección
Gustavo Romero (IAR)
9:00 – 10:00hs
10:00 – 11:00hs
11:00 – 11:30
11:30 – 12:30
Jueves 19 de mayo
Julio Durán (CNEA)- Proyecto IRESUD:
Energía solar fotovoltaica distribuida conectada
a la red eléctrica en áreas urbanas
Andrea Ureña (FIUBA/INTECIN) Aplicaciones Ópticas de los Vidrios
Calcogenuros
Coffee Break
Casos Exitosos – Gabriel Martin - Diseño e
implementación de lentes progresivas
12:30- 14:30
Almuerzo
14:30 – 15:30
Marcelo Kovalsky (CITEDEF/CONICET) Micromaquinado láser. Modificando la materia
con fotones
15:30 -16:00
Coffee Break
16:00 -17:00
17:00 – 18:00
18:00-19:00
Guillermo Cosarinsky (CNEA)- Escaneo láser
con luz estructurada. Algunas aplicaciones.
Charlas de Divulgación II: Ingeniería
comunitaria - Adán Levy (Ingeniería sin
fronteras ISF-Argentina).
Cierre de la reunión y entrega de premios
Resúmenes de las charlas
Developing 3-D Imaging Sensors: Problems and Technologies
Silvano Donati
We discuss the technology available for 3-D imaging-taking cameras, starting from the basic
configurations used to build single-point laser rangefinders, that is, triangulation, sinewave and pulsed
techniques, and analyzing the system requirements on parameters like: covered range, illumination
power, detector noise, stray light. We consider SPAD-based 3D camera and its application to
sophisticated, single-photon and high speed applications. Then we report an example of development
of the design concept for a minimal part-count, 3-D camera based on standard CMOS Silicon
Technology and intended for use in robotics. The camera is based on a conceptually new CMOS
photo-detector which combines in a single device the two functions of optical detection and of signal
demodulation, as it is required by the sine-wave modulated rangefinder approach. We discuss detail of
the circuit design and implementation in a 180-nm CMOS process. We end up with a 6x6 mm chip
integrating all the 3-D camera functions, covering a distance range from 1 to a few m with a resolution
of 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 continua
expansión. Sus características únicas los presentan como imprescindibles en ambientes críticos, con
altos niveles de radiación electromagnética o, inclusive, compitiendo con sensores de tipo electrónico
fundamentalmente por sus posibilidades de multiplexado. Esta presentación está centrada en algunos
diseños de sistemas sensores relevantes a aplicaciones industriales y al estudio de materiales,
particularmente basados en el uso de redes de Bragg, sensores interferométricos (interferómetro
Fizeau) y de onda evanescente. Se discutirán ejemplos en industrias como la civil, energética y en el
campo aeroespacial.
Evolución de la tecnología LED y su uso en iluminación
Enrique 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 LED
Juan Pizzani (Asociación Argentina de Luminotecnia – STRAND S.A.)
Selección de lentes para iluminación LED
Edgardo Boqué (Asociación Argentina de Luminotecnia – RGB Lighting Systems SA)
En la charla se expondrá desde materiales, eficiencia, curvas de distribución, mediciones, aplicaciones
y 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 2015
el interferómetro LIGO detectó ondas gravitacionales por primera vez, descubirmiento que se anunció
hace apenas dos meses. En esta charla describiré los conceptos básicos relativos a las ondas
gravitacionales, repasaré algunos aspectos históricos de su búsqueda, describiré los hallazgos de
LIGO, y mencionaré las perspectivas futuras de la naciente astronomía gravitacional.
Proyecto IRESUD. Energía solar fotovoltaica distribuida conectada a la red
eléctrica en áreas urbanas
Julio Durán
El uso de las fuentes renovables de energía a nivel mundial continúa creciendo a ritmo acelerado, aún
en 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 un
mercado dominado por las energías hidroeléctrica, eólica y solar fotovoltaica. A fin de dicho año, las
renovables generaban cerca del 23% del consumo eléctrico global.
En la Argentina, por el contrario, el avance de las energías renovables es sumamente lento. La matriz
eléctrica tiene una fuerte dependencia con la generación térmica basada en combustibles fósiles, cuya
contribución relativa se ha incrementado considerablemente desde el año 2003. Al mismo tiempo, la
participación 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 solar
fotovoltaica 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 y
al desarrollo de las regulaciones técnicas y legales en el ámbito local, con especial énfasis en la
generación distribuida.
Finalmente, se describirán los proyectos “Interconexión de Sistemas Fotovoltaicos a la Red Eléctrica
en Ambientes Urbanos” y "Generación Fotovoltaica Distribuida y Redes Inteligentes en la localidad de
Centenario, Provincia del Neuquén", parcialmente financiados por el Ministerio de Ciencia,
Tecnología e Innovación Productiva.
Aplicaciones Ópticas de los Vidrios Calcogenuros
Andrea Ureña
Las propiedades físicas de los vidrios calcogenuros (VC) (sólidos amorfos base S, Se, y Te) están
fuertemente influenciadas por su estructura atómica y ésta depende de la composición química. Estos
pueden comportarse como semiconductores o conductores iónicos y pueden poseer alta transmisividad
en el infrarrojo cercano y medio (14 µm o más aun para vidrios de Te). Por otra parte, debido a su
facilidad de conformado tanto en volumen como en películas delgadas, poseen gran variedad de
aplicaciones tecnológicas.
Debido a su transparencia en el IR, los VC han sido utilizados como elementos ópticos en cámaras
infrarrojas. Los avances tecnológicos los convirtió en instrumentos más pequeños y versátiles y las
puso al alcance de un público más amplio para el mantenimiento de instalaciones industriales, el
estudio 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 sensores
optoquímicos y biosensores basados en la espectroscopía IR de onda evanescente. El amplio rango de
transparencia óptica de los vidrios, que va desde el visible hasta el infrarrojo lejano, permite detectar
absorciones vibracionales fundamentales de moléculas orgánicas. Su inherente selectividad molecular
y la posibilidad de funcionalizar la superficie de los vidrios hacen a estos sensores muy promisorios en
el campo de la detección de bacterias patógenas en alimentos y aguas así como también para
detecciones biomédicas. Estos dispositivos utilizan vidrios calcogenuros como guías de ondas tanto en
forma de fibra como en película delgada.
El Grupo de Vidrios Calcogenuros de la Facultad de Ingeniería de la UBA se dedica a la producción y
estudio de estos materiales, pensando es sus diferentes aplicaciones tecnológicas.
Desarrollo argentino de diseños de lentes oftálmicas para tecnología
Freeform. Experiencia en el mercado internacional
Gabriel Martin
Una lente oftálmica progresiva corrige ametropía y presbicia y, si se manufactura con un torno
Freeform, su cara interna es tallada punto a punto de acuerdo al perfil diseñado. En 2008 comenzamos
a implementar un modelo matemático, que a diferencia de los existentes, permite expresar dicho perfil
analíticamente, o sea, de forma continua. Siguiendo los lineamientos del Data Communication
Standard-Vision Council, implementamos un software de diseño de superficies progresivas y otro para
ajustar el diseño a la prescripción, adición y armazón del paciente requeridos. Actualmente,
comercializamos nuestros diseños de lentes bajo la marca Novar: progresivas, ocupacionales y
bifocales 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 fotones
Marcelo Kovalsky
En esta charla daremos un panorama sobre los distintos tipos de interacción de la radiación con la
materia con el objetivo de lograr modificaciones controladas en los materiales con precisión
micrométrica. De todos los mecanismos posibles nos centraremos en la ablación láser. Veremos los
distintos tipos de láseres empleados en micromaquinado destacando ventajas y desventajas de cada
uno. 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 de
un objeto. El método de escaneo empleado aquí utiliza un láser junto con un elemento refractivo de
manera de generar un plano de luz (luz estructurada). La intersección de ese plano con el objeto
escaneado contornea una sección del mismo. La imagen de esa curva se adquiere con una cámara
digital; se registran y se procesan los datos mediante un programa desarrollado por los autores en el
entorno Matlab ®. Moviendo el plano láser respecto al objeto se obtienen distintas secciones de su
superficie, 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, quedarían
escondidas al emplear un solo sensor. Para ello se calibran los sensores, de manera tal que permitan
obtener un sistema único de referencia. Luego se empleó un algoritmo para corregir la distorsión
geométrica y finalmente se desarrolló otro algoritmo para extraer la línea láser que representa el perfil
del objeto estudiado. Este estudio presenta una implementación en laboratorio de un sistema de
inspección de defectos geométricos para evaluar los principales componentes involucrados en la
rodadura de trenes: rieles y ruedas y por otro lado evaluar un cordón de soldadura.
Ingeniería comunitaria
Adán Levy (Ingeniería Sin Fronteras)
Hay ingeniería por todas partes. Se toman decisiones desde la ingeniería, todo el tiempo. Esas
decisiones, 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 no
acceden 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 que
permita acercar la ingeniería a estas comunidades, diseñando y ejecutando con ellas proyectos que
respondan a sus propias necesidades. Como resultado, se promueven dinámicas que exceden al
proyecto en sí mismo y favorecen el desarrollo local.
Resúmenes de los pósteres
P-1
Comparación de la respuesta angular de un sensor grueso de
posición para uso satelital con un sensor comercial
A. Moreno1,2, N. Kondratiuk1,3, M. Díaz Salazar1,3, M. Martínez Bogado1,3, M.
Tamasi1,3
[email protected]
1
Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones, Centro Atómico Constituyentes. CNEA,
Argentina.
2
Beca PICT 2013-0063, MinCyT, Argentina.
3
CONICET, Argentina.
El sistema de control de actitud es una parte importante del subsistema de un satélite. Por un
lado debe tener cierta precisión y por otra parte, debe ser un sistema muy robusto y confiable
para asegurar el éxito de la misión. Para orientar un satélite o un cohete al Sol se utilizan
sensores primarios o sensores solares gruesos (coarse sun sensor: CSS) en general apareados o
dispuestos en un arreglo de sensores. La señal de salida de los sensores previamente calibrada
permite el control de actitud del satélite para su orientación respecto al Sol. El presente
trabajo tiene como objetivo la comparación entre un sensor solar grueso de posición de
geometría circular, desarrollado en Argentina en el Departamento de Energía Solar (DES) de
la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y un sensor comercial de tipo fotodiodo
con geometría cuadrada. Los sensores se caracterizaron a partir de la curva IV. Se analizó la
tensión de salida normalizada de los sensores con respecto al ángulo de incidencia, además se
analizó la simetría de la respuesta a partir de la variación del ángulo azimutal. Para la
caracterización se diseñó y fabricó un soporte que permite variar simultaneamente el ángulo
de incidencia de la radiación y el ángulo azimutal. Los resultados obtenidos arrojaron un error
absoluto máximo de 3,4% correspondiente al CSS, menor que el error absoluto obtenido para
el sensor comercial que fue del 11,4%, concluyendo que la geometría circular de los sensores
nacionales, 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
[email protected]
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 de
Antioquia 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 principal
operar 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 la
llave de seguridad se sitúan lado a lado en el plano de entrada, sin elementos ópticos entre
dicho plano y la salida. En el plano de salida se captura, por medio de una cámara CMOS, el
patrón formado por la interferencia entre la luz de la llave y del objeto, la cual es sometida a
una transformación de Fresnel debido a la propagación libre. Este patrón contiene la
información encriptada y es llamado Distribución Conjunta de Potencias de Fresnel, en inglés
Joint Fresnel Power Distribution (JFPD). La captura de la llave de decodificación se realiza a
través de un sistema de holografía de Fresnel fuera de eje, en el cual se registra el
interferograma 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 la
información encriptada y la llave de seguridad. Debido que el sistema opera por medio de la
propagación libre, la distancia cámara-objeto y cámara-llave son parámetros nuevos que son
estudiados experimentalmente en este trabajo.
P-3
Sensores piezoeléctricos de banda ancha para obtención de
imágenes optoacústicas
A. Fernández Vidal1, M. G. González1,2, P. A. Sorichetti1
[email protected]
1
Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas (GLOMAE), Facultad de Ingeniería,
Universidad de Buenos Aires, Paseo Colón 850, C1063ACV, Buenos Aires, Argentina.
2
Consejo 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 con
láser y la detección de las señales acústicas generadas. Para conseguir una elevada resolución
espacial es necesario utilizar pulsos láser cortos (del orden del nanosegundo) y detectores
acústicos de banda ancha. Para aplicaciones biológicas esta técnica aprovecha tanto el amplio
rango de contraste óptico como la baja dispersión de propagación de las ondas ultrasónicas, en
comparación con las electromagnéticas, permitiendo una elevada resolución espacial. Estas
características hacen que la obtención de imágenes optoacústicas sea actualmente una técnica
de rápida evolución dentro del área de imágenes biomédicas. Las características del sensor
juegan un rol esencial en el diseño de los sistemas optoacústicos y sus correspondientes
algoritmos de reconstrucción de imágenes. Si bien hay una amplia bibliografía sobre este
último aspecto, la mayoría de los trabajos consideran sensores ideales. En este trabajo se
estudia, mediante técnicas computacionales, la influencia de los procesos de relajación
dieléctrica en la respuesta de sensores piezoeléctricos poliméricos. Los resultados muestran
claramente que es necesario tener en cuenta dichos procesos a fin de evitar errores
significativos 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
[email protected]
1
Laboratorio de Películas Delgadas, Facultad de Ingeniería. Paseo Colón 850 2º Piso CABA, Argentina.
Las películas delgadas de dióxido de titanio (TiO 2), por sus atractivas propiedades,
estabilidad, y versatilidad, resultan de interés en numerosas aplicaciones tales como
semiconductor, material fotogalvánico en celdas solares, fotocatalizador y en usos
biomédicos. Un criterio importante a tener en cuenta en el diseño de un dispositivo óptico de
este 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 la
anodización por vía electroquímica de películas delgadas de Ti metálico.
Se depositaron películas delgadas de Ti metálico sobre sustratos de vidrio mediante la técnica
de “d.c. magnetron sputtering”, con espesores de 500, 700 y 100 nm determinados por
medidas piezogravimétricas. Las películas metálicas se oxidaron por dos vías: a) oxidación
térmica y b) oxidación electroquímica, en la que las películas se dispusieron como ánodo en
una celda electrolítica, empleando un contraelectrodo inerte de acero inoxidable, un electrodo
de referencia de Ag/AgCl, y como electrolito una solución de sulfato de amonio al 10 % m/V
regulada a pH = 6 con un buffer Acético/ Acetato.
A los efectos de seleccionar el potencial correspondiente a la formación de TiO 2, se realizó un
barrido de potencial entre 0.17 y 10.3 V con una velocidad de 0.1 V/s , a 20 °C. Seleccionado
el potencial de trabajo las películas metálicas de Ti se anodizaron a un potencial constante de
9V, durante 1500 s, a 20 °C.
Las películas obtenidas por ambos métodos presentan buena adherencia al sustrato. Sus
propiedades ópticas, se determinaron en un espectrómetro (Shimadzu ISR- 2200) provisto de
esfera integradora en el rango 250-900 nm. Mediante medidas de reflectancia y/o
transmitancia 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
[email protected]
1
Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones - Centro Atómico Constituyentes - CNEA,
Argentina
2
CONICET, 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 finales
de la década del 90. La motivación siempre fue desarrollar en el país dispositivos
fotovoltaicos para comercializar en forma directa, como el caso de los radiómetros, o dominar
la tecnología para una potencial transferencia al sector productivo. El DES viene
comercializando este tipo de radiómetro desde hace más de 10 años buscando generar un
producto de calidad comparable a los existentes comercialmente y de bajo costo. Siguiendo
con esa misma línea, es que se planteó el desarrollo de un radiómetro sumergible para ir
completando el espectro de dispositivos desarrollados para la medición de la radiación solar
con sensores fotovoltaicos.
La necesidad de medición de radiación solar bajo el agua tiene múltiples aplicaciones, por
esto se ha planteado el desarrollo de un radiómetro sumergible. Algunas de las aplicaciones
que 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 radiómetro
sumergible tanto del sensor como del instrumento.
P-6
Desarrollo de sistemas autónomos con visión de campo amplio.
S.Arroyo1, A. Yabo1, F. Safar1, D. Oliva1
[email protected]
1
Carrera 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 proyección
plana, fijas o del tipo Pan-Tilt-Zoom (PTZ). Las cámaras PTZ tienen un campo visual
máximo de aproximadamente 60ºx60º por lo que, un usuario debe reorientar mecánicamente
la cámara para adquirir las regiones de interés perdiendo momentáneamente la visión en otras
regiones. Además el cambio frecuente en la orientación genera un desgaste mecánico. Los
cámaras con visión de campo amplio (u omnicámaras) están formadas por sensores CCD
tradicionales en conjunción con espejos curvos o lentes fisheye. Estas cámaras poseen un
campo visual de aproximadamente 360º x 180º y por lo tanto, resuelven los problemas
mencionados en aplicaciones que requieren la observación de panoramas amplios. Sin
embargo, las omnicámaras introducen fuertes distorsiones en la imagen que deben ser
modeladas para poder realizar mediciones cuantitativas. En este poster describimos los
desarrollos que estamos realizando a nivel de hardware y software para utilizar las
omnicámaras 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 los
algoritmos automáticos implementados para la detección, seguimiento georeferenciado y
clasificación de los objetos de interés en la escena.
P-7
Calibración de concentraciones de NPs en suspensiones coloidales
obtenidas 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
[email protected]
1
Centro de Investigaciones Ópticas CONICET CIC UNLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina.
2
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UNCa, Catamarca, Argentina.
3
Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, UNLP, Buenos Aires, Argentina.
En la actualidad diferentes técnicas son usadas y exploradas para la fabricación de sistemas
coloidales de nanopartículas (NPs) metálicas. Se busca que estas técnicas presenten alta
reproducibilidad, 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 la
técnica que satisface todas estas condiciones. Debido a la complejidad en el mecanismo de
formación 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 la
concentración de NPs sintetizadas mediante esta técnica. En este trabajo nosotros
implementamos las medidas de absorción experimental de sistemas coloidales y, utilizando la
ley de Lambert-Beer, determinamos las concentraciones de NPs presentes en dichas
suspensiones. A partir de estas medidas, realizamos una calibración de la concentración de
NPs en función del tiempo de ablación. Se muestran los resultados obtenidos para coloides de
Níquel 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
1
Laboratorio de Sistemas Líquidos, GLOMAE - Facultad de Ingeniería U.B.A.
2
CONICET
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 como
un sólido o un fluido, el cual también es atravesado por un tren de ondas acústicas. Éste
produce variaciones espaciales periódicas en la densidad del material y como consecuencia
aparecen variaciones periódicas del índice de refracción, haciendo posible deflectar y/o
modular el haz luminoso. Este efecto encuentra numerosas aplicaciones en sistemas electroópticos de interés tecnológico, tales como micromecanizado láser, filtros ópticos sintonizables
para sistemas de telecomunicaciones de fibra óptica, láseres pulsados de alta potencia (“QSwitching“) y sistemas heterodinos en velocimetría Doppler de fluidos.
En este trabajo se reseña la caracterización de materiales a través de la medición de velocidad
de propagación de ultrasonidos mediante el efecto acusto-óptico en luz visible. La
determinación de esta propiedad resulta de sumo interés, tanto por sus aplicaciones
tecnológicas (por ejemplo, para la determinación de la composición en mezclas de fluidos
simples) como en investigación básica (determinación de propiedades termodinámicas,
estudio de transiciones de fase). Las técnicas opto-acústicas tienen varias ventajas: no hay
alteración del material a ensayar, la tecnología es de costo razonable, permite determinar
propiedades en un rango amplio y las condiciones de ensayo son siempre seguras (aspecto de
gran importancia en las mediciones de líquidos inflamables). Se presentan los resultados
obtenidos hasta el presente para su aplicación en áreas de investigación del Laboratorio de
Sistemas Líquidos (GLOMAE-FIUBA).
P-9
Multispectral fluorescence, Raman and elastic lidar at CEILAP
E Pawelko1, E. Quel1
[email protected]
1
CEILAP, UNIDEF (MINDEF - CONICET), UMI-IFAECI-CNRS 3351, - Buenos Aires, Argentina
Lidar (light detection and ranging) is a powerful remote sensing technique for atmospheric
measurements using laser radiation. At CEILAP (Laser Research and Applications Center),
Buenos Aires, is operating a multispectral lidar designed to study the optical properties of
aerosol and molecules. This lidar use a pulsed Nd:YAG laser of three harmonics (1064 with
650 mJ, 532 and 355 nm) at 10 Hz repetition rate as emission system. The reception is
performed using three Newtonian telescopes. The main telescope has 50 cm diameter area and
it is used to collect the fluorescence and Raman backscatter in coaxial arrangement with the
laser beam. These signals are generated by 355 nm (or 532 nm) laser interaction with aerosol
and molecules and they are processing with a multispectral acquisition system. The
multispectral device consists of a 32 channels Hamamatsu hybrid photomultiplier, an Oriel
Crossed Czerny-Turner spectrometer, interferential filters and a Licel photo-counting
detection electronic. This setup allows identify particles with high vertical, temporal and
spectral resolutions of 15 m, 1 min and 4 nm, respectively. Also, other two biaxial telescopes
of 20 cm diameter area are using for recover inelastic and elastic backscatter. These smaller
telescopes 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 N 2,
408 by H20 and 607 nm by N2) is linked to one telescope using a 1.8 mm fiber optics and the
other device of 2 cross-polarized backscatter channels (at 532 nm) is directly connected to the
telescope. This work shows the multispectral lidar architecture, the oxygen, nitrogen and
water vapor Raman backscatters, the orthogonal polarization backscatter and fluorescence
spectrum of volcanic ash measurements in the troposphere of Buenos Aires during the
Calbuco Volcano eruption on April 2015.
P-10
Determinación de campos de desplazamientos nanométricos en
Interferometría Digital de Patrones de Speckle sin portadora
espacial
P. Etchepareborda1,2, A. L. Vadnjal1,2, A. Bianchetti1, F. Veiras3 y A. Federico1
[email protected]
1
Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) – Centro de Electrónica e Informática. San Martín, Argentina.
2
CONICET. Argentina.
3
Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires. Buenos Aires, Argentina.
La Interferometría Digital de Patrones de Speckle (DSPI) permite la caracterización de
campos de desplazamiento en objetos de superficie ópticamente rugosa con sensibilidad
nanométrica. La reconstrucción digital de fase óptica a partir de un interferograma de DSPI
sin portadora espacial y sin franjas producido por una muestra con campos de desplazamiento
nanométricos requiere el uso de soluciones no convencionales. En este trabajo se analizan y
comparan los rendimientos de dos métodos recientemente introducidos para la reconstrucción
de fase a partir de un solo interferograma de speckle: (1) el primer método está basado en
correlación de interferogramas de speckle [1] y (2) el otro, utiliza la Interpolación Implícita
Spline [2]. Los comportamientos de los métodos se analizan mediante simulaciones
numéricas en distintas situaciones de: amplitud de desplazamientos, patrones espaciales de
desplazamiento y variaciones de parámetros experimentales típicos en DSPI. Las ventajas y
limitaciones observadas permiten ofrecer recomendaciones con respecto al uso conjunto de
ambos 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), 170175.
[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 y
medición de flujos en la escala nanométrica.
F. Barabas1,2, L. Masullo2, F. Stefani1,2
[email protected]
1
CIBION, CONICET, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
Departamento de Física, FCEyN, UBA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
2
En la última década se han desarrollado las llamadas nanoscopías de fluorescencia o
microscopías de superresolución[1-2], que permiten discernir detalles de dimensiones
menores al límite de ~200 nm dado por la difracción de la luz y manteniendo las importantes
ventajas de la microscopía de fluorescencia tradicional. Las mediciones de nanoscopía por
localización estocástica consisten en la adquisición secuencial de imágenes donde en cada
una, unos pocos fluoróforos son visualizados individualmente, de modo que su posición
puede determinarse con precisión ya no limitada por la difracción. El proceso se repite de
manera que en cada imagen se visualizan distintas moléculas de la muestra. La localización de
cada fluoróforo de la secuencia permite reconstruir una imagen con una resolución que
depende del número de fotones emitidos y que ronda los 20-40 nm.
Se construyó un nanoscopio de fluorescencia con localización 3D y con posibilidad de
obtener imágenes a dos colores de emisión. Aquí se presentan detalles de esa construcción, así
como algunas de las imágenes de muestras biológicas y plasmónicas.
Además, se reporta el estado de avance en experimentos de medición de flujos en la escala
nanométrica, con el mismo dispositivo experimental.
P-12
Captura y procesamiento de imágenes para cromatografía
semicuantitativa en papel
F. B. Gonzalez (1), P. A. Sorichetti (1), R.E. Gayoso (1) (2)
[email protected]
1
Laboratorio de Sistemas Líquidos, GLOMAE, Facultad de Ingenieria UBA, Buenos Aires, Argentina.
2
CONICET
Mediante el presente trabajo se pretende evaluar la obtención de resultados cuantitativos
utilizando técnicas cromatográficas de bajo costo, comparando los mismos con los obtenidos
por las técnicas convencionales, en general más complejas y costosas, tales como
espectrofotometría UV-Visible. Como aplicación, se considera su uso para la determinación
de concentraciones de colorantes textiles solubles en agua.
La idea básica de la técnica propuesta es utilizar dispositivos de captura de imágenes de uso
corriente, tales como “scanners” de oficina y cámaras CCD de bajo costo, para analizar los
cromatogramas en forma cuantitativa. Mediante programas de procesamiento de imágenes se
obtienen perfiles de intensidades, de los que se obtiene la concentración del contaminante; el
empleo de algoritmos adecuados permite obtener resultados repetibles en sustratos de bajo
costo.
Se estudiaron soluciones acuosas del colorante Orange II como contaminante modelo. Los
resultados indican que la técnica posee buena linealidad y repetibilidad. El umbral de
detección obtenido hasta el presente es del orden de partes por millón.
P-13
Modelos de lentes oftálmicas NOVAR (Opulens) para tecnología
Freeform
G. Pérez1, G. Martin2, S.A. Comastri3, M. Stabile4
[email protected]
1
LaFHIS-FCEyN-UBA, CABA
2
Reichert Inc., USA
3
GLOMAE-FIUBA, CABA
4
Opulens S.A., Prov. De Buenos Aires
Utilizando las fórmulas que implementamos para diseñar el perfil de cara interna de una lente
oftálmica; los lineamientos del Data Communication Standard del Vision Council; los
diversos software que desarrollamos y la tecnología Freeform de fabricación (disponible en
Opulens), diseñamos, manufacturamos y comercializamos diversos modelos de lentes de
adición progresiva, ocupacionales, bifocales y monofocales. En este trabajo mostramos
algunos de dichos modelos.
P-14
Puesta en funcionamiento del sistema de detección de un espectro
fotocolorímetro y su aplicación al color
Skop Guillermo1, Eduardo Omar Acosta1, Maria Teresa Garea1
[email protected] ; [email protected]
1
GLOmAe-FIUBA--Grupo de Láser, Óptica de materiales y Aplicaciones electromagnéticas- Fiuba Av. Paseo
Colon 850 Cáp.. Fed Provincia, País
En este trabajo se ha puesto en funcionamiento la electrónica de detección un espectro
fotocolorímetro (EFC) Diano, MODELO, Mach Scan y se ha establecido un protocolo de
medición manual de la colorimetría en modo de reflectancia. El área donde se enmarca este
trabajo es en Óptica y Color.
Se realizó un relevamiento de la electrónica de alimentación de los fototubos del EFC
reemplazando la electrónica de alimentación por zócalos R928. Se ha reemplazado la
electrónica original de pre y amplificación de la señal de salidas por conversor I/V y un
digitalizador. Se comprobó que el espectro detectado del sistema de iluminación es un
iluminante 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, rojo
y azul.
P-15
Sistema Fototérmico Para Monitoreo De Aguas
J. Rago Méndez1, N. Barreiro2, V. Slezak2
[email protected]
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 el
mantenimiento del ecosistema como para el control de la potabilidad del agua de consumo. En
este sentido, en este trabajo se propone el armado de un dispositivo basado en la técnica de
lente térmica (LT) para detección de iones metálicos y/o compuestos orgánicos en el agua. La
técnica propuesta ha demostrado ser de gran interés a nivel mundial ya que es muy sensible en
comparación a las técnicas de espectroscopia por absorción convencionales [1] y puede ser
aplicada en múltiples campos entre los que se pueden enumerar la biología, la medicina, el
análisis químico y la industria alimentaría entre otras [2-4]. El método a implementar consiste
en la excitación de la muestra que se desea estudiar por medio de un haz láser. Los
compuestos disueltos en agua que presenten absorción en la longitud de onda utilizada darán
lugar 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 que
actúa como haz de prueba. La medición del desenfoque generado en el haz de prueba permite
determinar propiedades físicas y químicas de la muestra en estudio. En este trabajo se plantea
el armado de un prototipo de sistema LT compacto y de bajo costo en base a diodos láser que
pueden ser adquiridos en el mercado local, fibra óptica y un fotodiodo. Se mostrará la
aplicación concreta a Cr(VI) y se estudiarán otras posibles aplicaciones del dispositivo
armado.
[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 Related
Photothermal Techniques: Basi, Principles and Recent Developements, E. Marín Moares (Ed.), Transworld
Research Network (2009)
[4] M. Šikovec, M. Franko, F. G. Cruzc, S. A. Katz “Thermal lens spectrometric determination of hexavalent
chromium” ,Anal. Chem. 330,245-250 (1996)
P-16
Caracterización de estructuras de silicio nanoporoso mediante
microscopía holográfica digital.
L. G. Cencha1, N. Budini1,2, R. Urteaga1
[email protected]
1
Instituto de Física del Litoral (IFIS Litoral, UNL-CONICET), Güemes 3450, S3000GLN Santa Fe, Argentina
2
Dpto. de Física, Fac. de Ingeniería Química (UNL), Sgo. del Estero 2829, S3000AOM Santa Fe, Argentina
Los materiales porosos nanoestructurados son intensamente estudiados dado que ofrecen
diversas posibilidades, tanto para realizar estudios fundamentales como para el desarrollo de
nuevas aplicaciones. Un ejemplo de esto son sus interesantes aplicaciones en fotónica, en
cuanto al desarrollo de sensores biológicos o químicos. Dado que estos materiales tienen una
estructura conformada por poros con diámetros del orden de los nanómetros, se comportan
como medios ópticamente homogéneos que al ponerse en contacto con un determinado fluido
se embeben espontáneamente debido a la acción de fuerzas capilares. Aunque el llenado
capilar es un fenómeno muy conocido, existe actualmente un gran interés en esta área debido
al surgimiento de dispositivos nanofluídicos y sistemas nanoelectromecánicos. La técnica de
microscopía holográfica digital (MHD) permite registrar imágenes holográficas de la muestra
bajo estudio a medida que el fluido ingresa por capilaridad a la estructura porosa. La ventaja
principal 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 las
variaciones de camino óptico de la luz al atravesar el medio poroso y, por lo tanto, puede
correlacionarse con la cantidad de fluido que ingresó a la estructura. En el presente trabajo se
muestran resultados iniciales de la caracterización de estructuras porosas utilizando la técnica
de MHD para determinar el llenado lateral de películas autosostenidas de silicio poroso
nanoestructurado. De esta manera se determina la dinámica de llenado de la matriz porosa
para muestras fabricadas en diferentes condiciones. Los datos obtenidos se contrastan con
diferentes modelos fluidodinámicos de llenado capilar y, a partir de los ajustes realizados, se
extrae información acerca de las características morfológicas de la matriz porosa.
P-17
Radiación ultravioleta en la fotocatálisis heterogénea. Aplicación a
la purificación de aguas
L. del C. Cid1,2, P. A. Sorichetti2, C. M. C. Vera1
[email protected]
1
Departamento de Química, Facultad de Ingeniería. Paseo Colón 850 5º Piso, CABA, Argentina.
GLOMAE, Departamento de Física. Facultad de Ingeniería. Paseo Colón 850 2º Piso, CABA, Argentina
2
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, que
permitan alcanzar las características físico-químicas adecuadas para el retorno de las aguas
residuales al medioambiente. Dentro de los procesos alternativos a los químicos y biológicos
usuales se hallan los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs). Estos son procesos
fisicoquímicos 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 permiten
degradar contaminantes tóxicos, carcinogénicos y emergentes que no responden a los
tratamientos 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 (TiO 2), en forma de
nanopartículas dispersas en agua. Estas partículas al ser irradiadas con luz ultravioleta
presentan actividad catalítica y son muy eficientes para oxidar contaminantes orgánicos, como
por ejemplo los colorantes de la industria textil.
En el marco de esta investigación se desarrolló el modelado de un reactor fotocatalítico a pH
neutro. Cabe destacar que la irradiación introduce una complejidad adicional en el diseño
debido a la necesidad de modelar la distribución espacial de la radiación. Se emplean
partículas de dióxido de titanio (TiO2) Degussa P25 (Evonik Degussa Argentina), como
catalizador irradiadas mediante una lámpara coaxial de vapor de mercurio (Hg) de baja
presión (l = 254 nm). El flujo de fotones, medido por actinometría fotoquímica, es de 4.6 10 17
fotones/s. La validación del modelo se realizó empleando Orange II como contaminante
modelo, 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, 91.6
y 92.4% respectivamente, con tiempos de irradiación de 360 min. Las concentraciones de
colorante en función del tiempo se determinaron por espectrofotometría UV-Visible. Se
presentan los resultados experimentales obtenidos hasta el momento, incluyendo la evolución
temporal de la concentración del contaminante para distintas dosis de fotocatalizador.
P-18
Propiedades ópticas y distribución de tamaño de nanopartículas
de 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.
[email protected]
1
Centro de Investigaciones Ópticas CIOp-CIC-CONICET-UNLP.
2
Facultad de Ingeniería UNLP
3
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales UNCA
Las aplicaciones de las nanopartículas metálicas son cada vez más numerosas y en campos
cada vez más diversos [1]. Dentro de las nanopartículas metálicas, las de aluminio presentan
interés particular para nanoantenas [2,3] y por tanto se hace importante conocer su función
dieléctrica a tamaños nanométricos. Esta función dieléctrica se utiliza para describir sus
características 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 utilizarse
para determinar la distribución de tamaños de las nanopartículas [5].
En el presente trabajo se determinan los parámetros que describen la función dieléctrica en la
escala macroscópica y se extiende el modelo a tamaños nanométricos. Utilizando esta función
dieléctrica y los espectros de extinción de nanopartículas fabricadas por ablación laser sobre
un blanco de Al sumergido en agua y en heptano se determina la distribución de tamaños de
las 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 Materials
Using 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 de
nanopartículas Fe3O4-SiO2-Au.
Luis J. Mendoza Herrera, Ignacio Bruvera, Daniel C. Schinca, Lucia B.
Scaffardi.
[email protected]
1
Centro de Investigaciones Ópticas CIOp-CIC-CONICET-UNLP.
2
Instituto de Física La Plata CONICET-UNLP
3
Facultad de Ingeniería UNLP
Gran parte de los avances en la nanotecnología están basados en las propiedades ópticas y
magnéticas de nanopartículas. Las nanopartículas de Au son utilizadas como marcadores
ópticos en aplicaciones biológicas en base a su biocompatibilidad y a sus propiedades
plasmónicas [1]. Por otro lado, las partículas magnéticas son utilizadas en terapias para el
cáncer por sus propiedades de respuesta a campos magnéticos externos (hipertermia [2]).
Resulta interesante entonces, estudiar las características de nanoparticulas compuestas de
elementos magnéticos y plasmónicos con propiedades ópticas y magnéticas optimizadas. En
este 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 requerimientos
de biocompatibilidad. En la primera etapa se describe la función dieléctrica y la
permeabilidad magnética, utilizando el modelo de Gilbert [3] de la magnetita. Utilizando la
teoría de Mie para nanopartículas esféricas se obtiene la distribución de tamaños de
nanopartículas de magnetita. Luego se realiza un estudio de la respuesta plasmónica de
nanoparticulas tricapa del tipo Fe3O4-SiO2-Au.
[1] Ralph A. Sperling, Pilar Rivera Gil, Feng Zhang, Marco Zanella and Wolfgang J. Parak. Biological
applications 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 polímeros
utilizando interferometría dinámica .
L. Riobó1, M. G. González1,2, F. Veiras1, M. T. Garea1, P. A. Sorichetti1
[email protected]
1
Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas (GLOMAE), Facultad de Ingeniería,
Universidad de Buenos Aires, Paseo Colón 850, C1063ACV, Buenos Aires, Argentina.
2
Consejo 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 que
permiten 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 contar
con 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 no
invasiva que permite una caracterización directa de la muestra en estudio. Utilizando un
interferómetro de Michelson, se determina dicho coeficiente en el rango de frecuencias entre
100 Hz y 10 kHz de una muestra de polifluoruro de vinilideno. Los resultados fueron
comparados con un método indirecto basado en espectroscopía dieléctrica.
P-21
Inspección visual de celdas solares III-V utilizando método de
electroluminiscencia
M. Tamasi1,2, C.G. Bolzi2, J. Olima2, J.I. Perez2
[email protected]
1
CONICET, Argentina
Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones - Centro Atómico Constituyentes - CNEA,
Argentina
2
El componente principal de un panel solar son las celdas solares. En el caso de los paneles
para uso espacial se utilizan mayoritariamente celdas solares de triple juntura basadas en
materiales semiconductores III-V. Debido a su alto costo y la condición de que no pueden
realizarse reparaciones una vez que el satélite esté en órbita, deben minimizarse la posibilidad
de fallas. En particular, para las celdas solares, estas fallas pueden provenir de posibles
defectos mecánicos, generalmente fisuras, introducidos durante la integración. Para detectar
posibles fisuras se desarrollaron métodos de inspección visual de visión directa que permiten
al personal capacitado detectar defectos sobre las celdas solares. En particular las fisuras son
de difícil detección ya que la superficie de la celda solar es oscura debido a la absorción de la
luz y pueden ser fácilmente confundidas con rayas, defectos en el vidrio cobertor (en general
menos graves que sobre la celda) o no ser observadas si se trata de fisuras muy finas y de
escasa longitud. Existen distintos métodos de inspección visual, el principal consiste en
iluminar la celda cuya superficie refleja parte de esta luz, así los defectos mecánicos pueden
ser detectados como discontinuidades en la superficie. Esta distorsión puede ser detectada por
un ojo altamente entrenado. Este método es muy empleado en la industria espacial. Otro
método quizás más rápido y efectivo para la detección de estos defectos es la utilización de
las 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 en
vigilancia para la integración de los paneles solares del satélite SAOCOM 1A. La detección se
realiza con una cámara digital con modo “visión nocturna” que permite detectar hasta los
1100 nm a la cual se le incluye un filtro pasa bajos. Las imágenes observadas son analizadas
en busca de fisuras ya que la presencia y tamaño de las mismas determina si una celda solar es
apta para la integración en un panel para uso espacial o no. La celda se polariza de directa con
una fuente con una tensión, desarrollada para ser usada en este método, cercana a la tensión
de circuito abierto de la celda y una corriente que se va ajustando por debajo de la corriente de
corto circuito. Esta corriente que en general está por debajo de los 10mA/cm 2 produce una
señal suficiente de electroluminiscencia sin causar daños en el dispositivo.
P-22
Determinación del módulo de elasticidad mediante
interferometría holográfica digital.
N. Balducci1,2, N. Budini2,3, F. M. Vincitorio1
[email protected]
1
Grupo de Investigación en Física Aplicada, Fac. Regional Paraná (UTN), Avda. Almafuerte 1033, E3100XAI
Paraná, Argentina
2
Instituto de Física del Litoral (IFIS Litoral, UNL-CONICET), Güemes 3450, S3000GLN Santa Fe, Argentina
3
Dpto. 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, que
mide el grado de rigidez elástica de los mismos o su resistencia a la deformación al ser
sometidos a esfuerzos. Para muchos materiales metálicos, la deformación es una función
lineal del esfuerzo dentro del rango denominado elástico (es decir, aquél donde es válida la
ley de Hooke). En este rango, la constante de proporcionalidad entre esfuerzo y deformación
se relaciona con las características físicas del material (básicamente con sus dimensiones) y
con el módulo de elasticidad. Por lo tanto, aplicando esfuerzos conocidos a cierto material y
midiendo la deformación producida se puede conformar un gráfico esfuerzo vs. deformación
y extraer el módulo de elasticidad buscado mediante un ajuste de los datos experimentales.
Para este propósito, la técnica de interferometría holográfica digital (IHD) resulta sumamente
útil. La misma se basa en la obtención y comparación de imágenes holográficas del objeto
bajo estudio, de lo cual se pueden determinar variaciones de fase debidas a cambios en el
camino óptico recorrido por la luz. Esto permite realizar ensayos no destructivos de diversos
materiales para determinar la existencia de deformaciones con una precisión que puede llegar
hasta fracciones de la longitud de onda utilizada. Es decir, aplicando esfuerzos muy pequeños
se pueden producir deformaciones fácilmente medibles con IHD. En el presente este trabajo
implementamos la técnica de IHD para determinar el módulo de elasticidad de una pieza
delgada de aluminio sometida a esfuerzos de flexión, al actuar ésta en configuración de
cantiléver. Los resultados fueron comparados con valores teóricos obtenidos de la literatura y
por simulación mediante elementos finitos, lográndose un muy buen acuerdo con ellos. Si
bien en este trabajo se implementó la técnica de IHD para obtener el módulo de elasticidad de
un objeto macroscópico, el mismo esquema experimental puede adecuarse para la
caracterización de objetos microscópicos como, por ejemplo, aquellos que conforman
dispositivos o sistemas microelectromecánicos (MEMS).
P-23
Caracterización de procesos dinámicos mediante la combinación
de las técnicas de speckle dinámico e interferometría holográfica
digital.
N. Budini1,2, N. Balducci2,3, C. Mulone3, A. C. Monaldi4
[email protected]
1
Dpto. de Física, Fac. de Ingeniería Química (UNL), Sgo. del Estero 2829, S3000AOM Santa Fe, Argentina
Instituto de Física del Litoral (IFIS Litoral, UNL-CONICET), Güemes 3450, S3000GLN Santa Fe, Argentina
3
Facultad Regional Paraná, Universidad Tecnológica Nacional, Avda. Almafuerte 1033, E3100XAI Paraná,
Argentina
4
Grupo de Óptica Láser, Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional (INENCO, UNSa-CONICET),
Avda. Bolivia 5150, A4408FVY Salta, Argentina
2
Los patrones de speckle aparecen sobre la superficie de un objeto al ser éste iluminado con
luz coherente. El origen de los mismos se debe a las múltiples interferencias entre los
diferentes haces de luz reflejados por el objeto, lo cual resulta en un mapa de puntos
luminosos de intensidad aleatoria que envuelve al objeto. Por lo tanto, un patrón de speckle
contiene información interferométrica acerca de las características físicas de la superficie del
objeto. Si la superficie iluminada presenta variaciones en función del tiempo se obtiene un
patrón de speckle dinámico. El grado de cambio en función del tiempo de un patrón de
speckle dinámico se suele denominar actividad speckle (AS) y, en los últimos años, han
surgido numerosos métodos para analizar esta actividad tanto cualitativa como
cuantitativamente. 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 los
patrones de speckle y las características del objeto bajo análisis, aún no existe una
comprensión clara y una explicación consistente que vincule la dinámica observada en los
patrones con los procesos físicos que dan lugar a ella. En este contexto, resulta interesante la
implementación combinada de la técnica de caracterización por speckle dinámico con otras
técnicas que permitan obtener mayor información acerca del objeto de estudio, para así
intentar dilucidar cuáles son los mecanismos que dan lugar a una determinada evolución de la
AS. En particular, la interferometría holográfica digital (IHD) permite cuantificar
deformaciones o variaciones de la superficie analizada con precisión del orden de fracciones
de la longitud de onda utilizada, y puede implementarse en simultáneo con los métodos de
speckle dinámico. En este trabajo mostramos no sólo que ambas técnicas pueden ser
combinadas, mostrando un alto grado de correlación mutua al observar un mismo proceso
dinámico, sino que, además, la información de speckle dinámico puede ser extraída
directamente de las imágenes holográficas adquiridas para IHD, es decir sin que exista
necesidad de implementar la técnica de speckle separadamente. Como proceso dinámico de
estudio se tomó el secado de una pintura tipo esmalte sintético, que representa un caso de
estudio típico en el área de speckle dinámico, dado que es bien conocido que la evolución de
la AS sigue un decaimiento suave en función del tiempo. Para el análisis registramos tanto
imágenes holográficas como imágenes de speckle (separadamente, es decir utilizando dos
cámaras digitales) durante el proceso de secado, lo cual nos permitió comparar la evolución
de la AS calculada a partir de las imágenes de speckle con la evolución de la información de
AS extraída directamente de los hologramas (es decir, sin usar algoritmos de reconstrucción).
P-24
Modificación de la respuesta espectral de un dispositivo
fotovoltaico 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
[email protected]
1
Departamento Energía Solar, Gerencia Investigación y Aplicaciones, Centro Atómico Constituyentes, Comisión
Nacional de Energía Atómica, Buenos Aires, Argentina.
2
CONICET, Buenos Aires, Argentina.
3
Beca PICT 2013-0063, MinCyT, Buenos Aires, Argentina.
Existen en Argentina distintos grupos de investigación y particulares que requieren de la
medición de la radiación solar, tanto en las áreas de aplicaciones de energía solar como en
arquitectura ambientalmente conciente, meteorología, agricultura, entre otras. El
Departamento 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 década
del 90 y son utilizados tanto para usos terrestres como espaciales.
Hasta el momento se desarrollaron distintos instrumentos nacionales, confiables y de bajo
costo para el control y medición tanto de la radiación global como la radiación PAR, y
sensores de posición que fueron utilizadas en distintas misiones satlelitales tales como SACA, SAC-D, SAOCOM 1A, entre otras.
Los sensores fotovoltaicos que se fabrican en el laboratorio del DES de la CNEA poseen una
estructura n+pp+. Se elaboraron y caracterizaron sensores solares de silicio cristalino con el
objetivo de modificar su respuesta espectral en la región del ultravioleta (UV) para poder
utilizar estos sensores como instrumentos de bajo costo para medir radiación UV. Para ello se
modificó el proceso de difusión que define la juntura frontal variando tiempos y
concentraciones de dopante. Luego de estas modificaciones se midió la respuesta espectral de
los sensores elaborados donde se obtuvieron en una de las difusiones modificadas sensores
con 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
[email protected]
1
GLOmAe, Depto. Física, FI, UBA. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
2
FIUBA, CONICET. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
Los métodos láser para medición de distancias son una herramienta clave para el control de
calidad en una gran cantidad de procesos industriales. Estos métodos permiten realizar
determinaciones con gran precisión sin entrar en contacto físico con la pieza. Se analizarán las
ventajas y desventajas de distintas implementaciones de triangulación láser. El esquema
básico consta de un sistema de proyección que permite generar un punto luminoso sobre una
superficie cuya posición se quiere determinar. La luz dispersada es colectada por una lente
que localiza la imagen del punto sobre un sensor CCD. Con una calibración adecuada, el
desplazamiento de la imagen del punto sobre el sensor determina el desplazamiento de la
superficie. Se analizarán distintas formas de proyección y disposiciones geométricas así como
su 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].
1
Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas (GLOMAE), Facultad de
Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Paseo Colón 850, C1063ACV, Buenos Aires, Argentina.
En aplicaciones de interferometría, al interferir dos (o más) haces de luz, la intensidad
resultante depende de la diferencia de camino óptico de cada uno de ellos. Es por esto que
resulta de interés mantener un control de dicha diferencia de caminos (o desfasaje entre los
campos involucrados) para controlar la distribución de intensidad obtenida. De esta forma, es
posible compensar efectos no deseados en el esquema de interferometría utilizado, como
fluctuaciones aleatorias de intensidad o bien aplicar distintas metodologías de demodulación
de fase, como por ejemplo, las utilizadas en PSI (Phase Shifting Interferometry) . En este
trabajo se presenta un controlador de un actuador electrodinámico simple y económico, a
partir un parlante de audio utilizando un microcontrolador.
P-27
Construcción de piezas de cristal birrefringente para un
demodulador 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]
1
GLOmAe, Depto. Física, FI, UBA. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
Laboratorio 6 y 7. DF-FCEyN UBA. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
3
FIUBA, CONICET. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
2
En este trabajo se presenta la construcción, la caracterización y optimización de piezas de
cristal uniaxial para la construcción de un demodulador de fase birrefringente. El mismo
puede utilizarse en interferómetros de dos haces, cuyas ramas pueden separarse en
polarizaciones lineales ortogonales. Para recuperar la diferencia de fase entre las dos ramas, se
utiliza un cristal anisótropo de caras paralelas para introducir una fase fija en el tiempo, lo que
resulta en una modulación de la polarización del sistema y facilita el algoritmo de
recuperación de la fase desconocida. El corte del cristal elegido es tal que el eje óptico del
mismo queda a 45º de las interfaces. Esto permite obtener un patrón de franjas que permite
aplicar 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 sencilla
calibración (es un interferómetro de camino común). Para la caracterización de las tres piezas
de cuarzo obtenidas se utilizaron dos parámetros. Uno asociado a la variación del espesor del
cristal, que afecta directamente a la frecuencia espacial de las franjas. Otro asociado a la
terminación de las superficies del cristal al contraste de franjas o índice de modulación del
patrón de interferencia generado, que afecta al procesamiento de imágenes y el algoritmo de
recuperación de la fase desconocida. Este trabajo se realizó en el marco de la asignatura
Laboratorio 6 de la Licenciatura en Ciencias Físicas (FCEyN UBA) y continúa actualmente
en 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 el
mantenimiento del ecosistema como para el control de la potabilidad del agua de consumo. En
este sentido, en este trabajo se propone el armado de un dispositivo basado en la técnica de
lente térmica (LT) para detección de iones metálicos y/o compuestos orgánicos en el agua. La
técnica propuesta ha demostrado ser de gran interés a nivel mundial ya que es muy sensible en
comparación a las técnicas de espectroscopia por absorción convencionales [1] y puede ser
aplicada en múltiples campos entre los que se pueden enumerar la biología, la medicina, el
análisis químico y la industria alimentaría entre otras [2-4]. El método a implementar consiste
en la excitación de la muestra que se desea estudiar por medio de un haz láser. Los
compuestos disueltos en agua que presenten absorción en la longitud de onda utilizada darán
lugar 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 que
actúa como haz de prueba. La medición del desenfoque generado en el haz de prueba permite
determinar propiedades físicas y químicas de la muestra en estudio. En este trabajo se plantea
el armado de un prototipo de sistema LT compacto y de bajo costo en base a diodos láser que
pueden ser adquiridos en el mercado local, fibra óptica y un fotodiodo. Se mostrará la
aplicación concreta a Cr(VI) y se estudiarán otras posibles aplicaciones del dispositivo
armado.
[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 Related
Photothermal Techniques: Basi, Principles and Recent Developements, E. Marín Moares (Ed.), Transworld
Research Network (2009)
[4] M. Šikovec, M. Franko, F. G. Cruzc, S. A. Katz “Thermal lens spectrometric determination of hexavalent
chromium” ,Anal. Chem. 330,245-250 (1996)
P-29
Sistema de lockeo de láser sintonizable a una cavidad Fabry-Perot
controlado por FPGA
M. Luda1, J. Codnia1, M. Risaro1
[email protected]
1
Laboratorio de láseres moleculares – DEILAP-CITEDEF, Buenos Aires, Argentina
Los láseres sintonizables encuentran múltiples aplicaciones en espectroscopia de ultra alta
resolución, metrología y control coherente de estados electrónicos. A menudo se requiere que
la frecuencia de operación esté lockeada a un sistema externo de referencia, que puede ser una
linea 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 una
señal de control, como en el caso de la técnica Pound-Drever-Hall. En este trabajo se expone
la aplicación del sistema de control realimentado para lockeo de frecuencia utilizando una
FPGA para implementar las partes más importantes: el filtro Proporcional-Integrador que
genera al señal de control y el sistema de detección lock-in para generar la señal de Error en el
sistema realimentado.
P-30
Disociación multifotónica láser por dos frecuencias para
separación isotópica de Silicio
M. Risaro1, V. D'accurso1, J. Codnia1, L. Azcárate1,2
[email protected]
1
Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (CITEDEF) - UNIDEF - CONICET
2
Investigadora CONICET
En el presente trabajo se presentan los resultados preliminares de enriquecimiento isotópico
de Silicio mediante la Disociasión multifotónica Láser (DMFIR) por dos frecuencias. Esta
técnica consiste en una primera etapa de excitación de los primeros niveles vibracionales de la
molécula 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 ingreso
de la muestra. El sistema de detección y análisis de la muestra consiste en un espectrómetro
de masas por tiempo de vuelo. La DMFIR de dos frecuencias se realizó con dos láseres TEA
de CO2. Mientras que para la ionización multifotónica de los fragmentos generados se utilizó
la 4ª armónica de un láser de Nd:YAG (266 nm).
Se optimizó el sistema variando el tiempo de retardo entre los láseres de excitación y
disociación. Finalmente se presentan los resultados de la dependencia del rendimiento de la
DMFIR por dos frecuencias, con la fluencia de sendos láseres.