DETECTOR DE ENERGÍA DE PULSOS LÁSER INFRARROJO BASADO EN EL EFECTO FOTOACÚSTICO

Se reporta la respuesta fotoacústica de un sensor piezoeléctrico que fue irradiado con pulsos láser de longitudde onda de 1064 nm y distinta energía emitidos por un láser Nd:YAG. La medida de la energía de los pulsoslaser se hizo con un medidor, marca Newport modelo 1936-R con sensor piroeléctrico y las señales fotoacústicascon un osciloscopio Tektronix, modelo DPO3054 de 500 MHz. Experimentalmente se encontró una dependencialineal entre la intensidad de la señal fotoacústica del sensor piezoeléctrico y la energía del pulso laser. La sensibilidadde la respuesta fotoacústica del sensor fue dependiente de la placa protectora. Para placas de aluminio y aluminiopintado de negro fueron (6.52 ± 0.06)mV/mJ y (51.2 ± 1.5)mV/mJ respectivamente. Se concluyó que este tipo de sensor piezoeléctrico es muy sensible a los cambios de energía de láseres pulsados de 1064 nm, su respuesta es directamente proporcional a la energía incidente, es apropiado para mediciones de energía de láseres pulsados en tiempo real y, no se ve afectado por ruidos acústicos ni condiciones de iluminación del laboratorio.We report the photoacoustic response of a piezoelectric sensor that was irradiated with laser pulses of wavelength of 1064 nm and different energy emitted by an Nd:YAG laser. The measurement of laser pulse energy was done with a meter, Newport model 1936-R with pyroelectric sensor and the photoacoustic signals with a Tektronix oscilloscope, model DPO3054 of 500 MHz. Experimentally, we found a linear dependence between the intensity of the photoacoustic signal of the piezoelectric sensor and the energy of the laser pulse. The sensitivity of the photoacoustic response of the sensor was dependent on the protective plate. For aluminum and aluminum plates painted black were (6.52 ± 0.06)mV/mJ and (51.2 ± 1.5)mV/mJ respectively. It was concluded that this type of piezoelectric sensor is very sensitive to the energy changes of 1064 nm pulsed lasers, its response is directly proportional to the incident energy, it is suitable for energy measurements of lasers pulsed in real time and it is not seen affected by acoustic noises or lighting conditions of the laboratory

Determinación de los parámetros de ablación de contaminantes sobre láminas OHP mediante un láser Nd:YAG y su aplicación en limpieza láser

En este trabajo se determinaron los parámetros para la limpieza por ablación láser de contaminantes depositados mediante atracción electrostática sobre sustratos de láminas de acetato de celulosa (OHP) y su análisis mediante la medición de la transmitancia de la superficie irradiada en función de la energía por pulso de un láser Nd:YAG. La energía fue controlada mediante el tiempo de retraso del Q-switch usando longitudes de onda en la región infrarroja de 1064 nm y luz visible verde de 532 nm. Se utilizó un máximo de 10 pulsos láser con una frecuencia de 1 Hz sobre lo s sustratos con contaminantes con 9 μm y 11 μm de espesor. Se encontró que para la limpieza láser sin daños de sustratos de la s láminas OHP, es conveniente usar una longitud de onda de 1064 nm, con una fluencia de 0.4 J/cm2 y usando un máximo de 6 pulsos. Se verificaron las ventajas de la radiación láser pulsada en la limpieza no destructiva de sustratos con contaminantes y el análisis de la transmitancia del sustrato en el monitoreo de los procesos de interacción láser-materia

Desarrollo de técnicas láser para aplicaciones en nanotecnología

Describe la importancia de las técnicas láser para el desarrollo de aplicaciones en nanotecnología. Define, además, los tipos de láseres según el medio activo y el funcionamiento de los mismos

DETECTOR DE ENERGÍA DE PULSOS LÁSER INFRARROJO BASADO EN EL EFECTO FOTOACÚSTICO

Se reporta la respuesta fotoacústica de un sensor piezoeléctrico que fue irradiado con pulsos láser de longitudde onda de 1064 nm y distinta energía emitidos por un láser Nd:YAG. La medida de la energía de los pulsoslaser se hizo con un medidor, marca Newport modelo 1936-R con sensor piroeléctrico y las señales fotoacústicascon un osciloscopio Tektronix, modelo DPO3054 de 500 MHz. Experimentalmente se encontró una dependencialineal entre la intensidad de la señal fotoacústica del sensor piezoeléctrico y la energía del pulso laser. La sensibilidadde la respuesta fotoacústica del sensor fue dependiente de la placa protectora. Para placas de aluminio y aluminiopintado de negro fueron (6.52 ± 0.06)mV/mJ y (51.2 ± 1.5)mV/mJ respectivamente. Se concluyó que este tipo de sensor piezoeléctrico es muy sensible a los cambios de energía de láseres pulsados de 1064 nm, su respuesta es directamente proporcional a la energía incidente, es apropiado para mediciones de energía de láseres pulsados en tiempo real y, no se ve afectado por ruidos acústicos ni condiciones de iluminación del laboratorio.We report the photoacoustic response of a piezoelectric sensor that was irradiated with laser pulses of wavelength of 1064 nm and different energy emitted by an Nd:YAG laser. The measurement of laser pulse energy was done with a meter, Newport model 1936-R with pyroelectric sensor and the photoacoustic signals with a Tektronix oscilloscope, model DPO3054 of 500 MHz. Experimentally, we found a linear dependence between the intensity of the photoacoustic signal of the piezoelectric sensor and the energy of the laser pulse. The sensitivity of the photoacoustic response of the sensor was dependent on the protective plate. For aluminum and aluminum plates painted black were (6.52 ± 0.06)mV/mJ and (51.2 ± 1.5)mV/mJ respectively. It was concluded that this type of piezoelectric sensor is very sensitive to the energy changes of 1064 nm pulsed lasers, its response is directly proportional to the incident energy, it is suitable for energy measurements of lasers pulsed in real time and it is not seen affected by acoustic noises or lighting conditions of the laboratory

INFRARED LASER PULSE ENERGY DETECTOR BASED ON PHOTOACOUSTIC EFFECT

We report the photoacoustic response of a piezoelectric sensor that was irradiated with laser pulses of wavelength of 1064 nm and different energy emitted by an Nd:YAG laser. The measurement of laser pulse energy was done with a meter, Newport model 1936-R with pyroelectric sensor and the photoacoustic signals with a Tektronix oscilloscope, model DPO3054 of 500 MHz. Experimentally, we found a linear dependence between the intensity of the photoacoustic signal of the piezoelectric sensor and the energy of the laser pulse. The sensitivity of the photoacoustic response of the sensor was dependent on the protective plate. For aluminum and aluminum plates painted black were (6.52 ± 0.06)mV/mJ and (51.2 ± 1.5)mV/mJ respectively. It was concluded that this type of piezoelectric sensor is very sensitive to the energy changes of 1064 nm pulsed lasers, its response is directly proportional to the incident energy, it is suitable for energy measurements of lasers pulsed in real time and it is not seen affected by acoustic noises or lighting conditions of the laboratory

Functionalization of Gold Nanoparticles for the Detection of Heavy Metals in Contaminated Water Samples in the Province of Tayacaja

The work consisted in functionalizing gold nanoparticles to analytically detect heavy metals in contaminated water; in Tayacaja-Huancavelica-Peru, using physical method of laser ablation. The 450 mJ/p Nd:YAG was used as a pulsed laser generator for the production of colloids from AuNPs by the top-down approach; the target was a 1 cm x 1.5 cm high purity gold metallic plate with a thickness of 1 mm, inside a 20 ml cuvette of deionized water, containing 5 ml of L-Cysteine ≥ 75% purity. Nanoparticle colloids were characterized by UV-Vis spectroscopy from 200 to 1160 nm range. Using a convex lens, the gold metal plate was ablated by the laser equipment, located 10 cm from the focus; with λ = 1064 nm and λ = 532 nm with energy equivalent to 60.28 mJ/p and 32.99 mJ/p respectively, with a ratio of 2 Hz, for 30 and 60 min. All the samples produced were subjected to the dispersion process by sonication at 40 KHz for one hour. The functionalized nanoparticles presented a resonance displacement of the maximum wavelength peak with respect to the reference at approximately 22.51 nm; consequently, the increase in diameter occurred at 52.10 nm. The sensitive capacity of the functionalized nanoparticles was verified for different concentrations of analytes in water, made up of divalent heavy metal ions Cd2+, Pb2+, and trivalent nonmetal As3+. At a concentration greater than 500 uM, the color of the functionalized nanoparticles turned bluish, due to the presence of positive ions. Therefore, it was stated that the functionalized nanoparticles enable the detection of heavy metals in water by color variation

Efecto del campo magnético en la síntesis de nanopartículas de oro y plata coloidal por ablación láser en agua bidestilada

The effect of magnetic field of 0.3 T on the concentration, distribution of sizes in suspension and zeta potential of colloidal gold and colloidal silver nanoparticles, obtained by considering the pulsed laser ablation in double distilled water was studied. The magnetic field was transverse to the direction of incidence of the laser radiation and parallel to the surface of a submerged target. An Nd: YAG laser was used (1064 nm in wavelength, 10 ns in duration, repetition rate of 10 Hz and 37 mJ of energy) to ablate targets. The colloids were characterized by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy, ultraviolet-visible spectroscopy, dynamic light scattering and zeta potential. Concentration analysis suggested that applying magnetic field of 0.3 T during nanoparticle synthesis leads to higher concentration. Applying magnetic field led to an eleven percent increase in the concentration of the colloid with gold nanoparticles and a five percent increase in the concentration of the colloidal silver nanoparticles. The absorption spectra suggested the presence of spherical nanoparticles. When analyzing the effect of the magnetic field on the hydrodynamic size distribution of the nanoparticles and the zeta potential of the colloids, no significant changes were evidenced. The magnetic confinement of the plasma induced by laser ablation caused changes in the characteristics of the colloids.Se estudió el efecto del campo magnético (0.3 T) sobre la concentración, distribución de tamaños en suspensión y potencial zeta de nanopartículas coloidales de oro y plata, obtenidas al considerar la técnica de ablación láser pulsada en agua bidestilada. El campo magnético fue transversal a la dirección de incidencia de la radiación láser y paralelo a la superficie del blanco sumergido. Se utilizó un láser Nd:YAG, emitiendo pulsos de 1064 nm de longitud de onda, 10 ns de duración, razón de repetición de 10 Hz y 37 mJ de energía. Los coloides fueron caracterizados al considerar las técnicas: espectroscopia de emisión por plasma de acoplamiento inductivo, espectroscopia ultravioleta-visible, esparcimiento dinámico de luz y potencial zeta. Los análisis de concentración demostraron que aplicar campo magnético de 0.3 T durante la síntesis de nanopartículas conlleva a obtener mayor concentración. Aplicar campo magnético conllevó a incrementar en once por ciento la concentración del coloide con nanopartículas de oro y en cinco por ciento la concentración del coloide con nanopartículas de plata. Los espectros de absorción obtenidos son característicos de nanopartículas esféricas. Al analizar el efecto del campo magnético en la distribución de tamaños hidrodinámicos de las nanopartículas y en el potencial zeta, no se evidenció cambios significativos. El confinamiento magnético del plasma inducido por ablación láser ocasionó cambios en las características de los coloides