Estudios experimentales para la estimación de tamaños de partícula por mediciones de luz esparcida

Autor: Luis Antonio Ríos Osuna
Přispěvatelé: Pedro Negrete Regagnon
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2003
Předmět:
Zdroj: Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada
CICESE
Repositorio Institucional CICESE
Popis: En este trabajo se estudian aspectos experimentales del esparcimiento de luz ocasionado por partículas pequeñas cuando son colocadas en la trayectoria de un láser con características conocidas. Se hace una breve introducción a la teoría del esparcimiento debido a una sola partícula de forma y composición arbitrarias (teoría de Mie). El cálculo de la intensidad de luz esparcida empleando el método anterior, que es una solución rigurosa, resulta poco práctica para el caso de partículas cuyo tamaño es varias veces más grande que la longitud de onda del láser que se emplea para la iluminación. En estos casos es posible hacer uso de aproximaciones, entre las que figura la aproximación de Fraunhofer. Aplicando esta aproximación se calculan los patrones de esparcimiento causados por colecciones de partículas de diferentes diámetros. De esta forma se tiene un modelo que permite calcular el esparcimiento de luz producido por una colección de partículas contenidas en un medio homogéneo y que están en movimiento aleatorio. Se estudió el problema inverso, donde, a partir de una distribución de luz esparcida, se estima el tamaño de las partículas que lo ocasionaron. Este problema de recuperación de tamaños es uno de los clasificados como mal condicionados. Se implementaron tres métodos para obtener la estimación de tamaños. Experimentalmente se elaboró un arreglo óptico para la adquisición de patrones de esparcimiento ocasionados por partículas esféricas de látex de diametros conocidos. Se realizaron inversiones de los resultados experimentales para la estimación de los tamaños de partículas presentes. Durante el proceso de recuperación de tamaños se observaron algunas dificultades, como lo es la aparición de información sobre tamaños de partículas no presentes en las muestras. Se observó que al menos uno de los algoritmos de inversión parece trabajar adecuadamente. Sin embargo, se encontró que el sistema de adquisición de los datos de luz esparcida no tiene el rango dinámico requerido para obtener datos con suficiente contraste. Esto trae como consecuencia una estimación de tamaños cuya confiabilidad es reducida.
Databáze: OpenAIRE
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