Ciclo de Seminarios 2008
2008 11 SEP
Jueves 11 de Septiembre
14:00 hs. - Auditorio Emma Pérez Ferreira
Edificio TANDAR
"Plasmas inducidos por Laser"
Dr. Mayo Villagrán Muniz
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
Director del Laboratorio de fotofísica
RESUMEN:
Cuando un pulso de luz láser de alta energía es enfocado en el aire se produce un
plasma (/Laser Induced Plasma/ -LIP-) que genera una onda de choque y una expansión
adiabática del gas. Hemos usado los LIPs para simular relámpagos, ya que estos
están directamente relacionados con problemas de contaminación (son la fuente natural
de óxidos de nitrógeno más importante) y el origen de la vida en la tierra
primitiva o en otras partes del Universo. Una de las ventajas de esta simulación
experimental mediante LIPs, es que la descarga no contiene electrodos y son fáciles de
manipular, a diferencia de las descargas de alta tensión. Se han aplicado distintas
técnicas de diagnóstico para los LIPs, unas sencillas y económicas pero
laboriosas como la deflectometría y otras más sofisticadas y caras (sombras e
interferometría), que permiten obtener información espacial completa de todo el
proceso (densidad de electrones, temperaturas, ondas de choque y expansión del gas caliente)
con resolución temporal de los ns a los ms. Los relámpagos en la naturaleza no vienen
solos, típicamente el segundo, con la mitad de energía ocurre a 40 ms después
del primero por el mismo canal de descarga. Para simular este proceso natural, se sincronizan dos
láseres que producen LIPs y se implementó una nueva alternativa para la
técnicas de diagnóstico de sombras, que utiliza láseres continuos o fuentes de
luz convencional. Paralelamente, hemos desarrollado modelos hidrodinámicos que reproducen
los resultados experimentales. Más allá de nuestra atmósfera, hemos simulado y
diagnosticado con las técnicas anteriores, la interacción de explosiones de
supernovas, donde en el laboratorio, dos LIPs se sincronizan y se diagnostican espacial y
temporalmente. También, jets astrofísicos, donde el LIP se produce dentro de una
esfera de vidrio con una tobera, que "escupe" las ondas de choque y el gas caliente (jets). La
ventaja de estos experimentos consiste en validar modelos astrofísicos y se mostrarán
los excelentes acuerdos que se han obtenido. Estos trabajos de investigación básica,
se aterrizan a distintas aplicaciones, como son el estudio de seguridad en explosiones,
caracterización acústica de recintos, diagnóstico de plasmas utilizados para
el crecimiento de películas delgadas, microfracturas en vidrios, etc. Los estudios
anteriores fueron posibles gracias a la colaboración interdisciplinaria de diversos grupos,
donde además de compartir equipos, surgen nuevas ideas de posibles aplicaciones de los
experimentos a distintos problemas físicos.