Resumen

En este trabajo presentamos la implementación de la técnica Laser-Produced Plasma Spectroscopy, LPPS, y métodos de la Espectroscopía Óptica de Emisión Atómica (OES) para la caracterización de plasmas de aire, argón y mezcla aire-argón. Los plasmas-laser fueron generados enfocando la radiación de un laser pulsado de Nd:YAG configurado para operar en el segundo armónico a 532 nm, con ancho de pulso de 3 ns y una energía de salida de 100 mJ. La radiación emitida por los plasmas fue enfocada sobre el extremo de una fibra óptica y conducida a la rendija de entrada de un espectrógrafo óptico equipado con dos redes de difracción de 600 y 1200 ranuras/mm y un detector de arreglo lineal CCD de 2048 pixeles. Los plasmas en aire fueron producidos a presión y temperatura ambiente con una humedad relativa alrededor del 50%. Los plasmas de argón y de la mezcla aire-argón fueron generados dentro de una cámara de vidrio conectada a una línea de vacío. La medida de las líneas espectrales de los espectros de plasmas en aire revelan básicamente la presencia de nitrógeno neutro y una vez ionizado N I, N II, así como líneas de oxigeno neutro, O I. Los espectros de argón muestran líneas de Ar I y Ar II, mientras que los espectros de mezcla aire-argón muestran líneas de N I, N II, O I, Ar I y Ar II. Para la caracterización de los plasmas-laser en argón, esto es, determinación de la temperatura y densidad electrónica Te y Ne, se tuvo en cuenta un cálculo de parámetros energéticos tipo Hartree Fock no relativista (HF) de configuraciones electrónicas de Ar I y consideración de condiciones de Equilibrio Termodinámico Local (LTE) en los plasmas. Aplicando el método del Plot de Boltzmann se obtuvo una temperatura electrónica de Te ≈ 10 400 K. Con el valor de esta temperatura se estimó un valor de la densidad electrónica de 5.2 x 10¹⁴ cm^-3 empleando la teoría de Griem y el ensanchamiento Stark de la línea 697.543 nm de Ar I. Para el plasma-laser en la mezcla aire-argón se estimaron valores de 4.5 x 10⁴ K y 8.9 x 10¹⁴ cm^-3.

Palabras clave: Plasma-producido por laser LPPS espectroscopía óptica argón plot de Boltzmann Ensanchamiento Stark.

2011-06-10   |   510 visitas   |   Evalua este artículo 0 valoraciones

Vol. 7 Núm.2. Julio-Diciembre 2009 Pags. BISTUA 2009; 7(2)