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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CONTADOR PROPORCIONAL DE FLUJO DE GAS Y SU IMPLEMENTACIÓN A UN SISTEMA DE ESPECTROSCOPIA MÖSSBAUER

 

INVESTIGADOR(ES) PRINCIPAL(ES):

NOMBRE
DEDICACIÓN

Luis Alberto Caceres Diaz

0 horas

 

CODIGO CIE

E6-08-4

NOMBRE DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN
PROPONENTE

GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN PROPIEDADES MAGNÉTICAS Y MAGNETO-ÓPTICAS DE NUEVOS MATERIALES

SI
NOMBRE
PARTICIPACION
DEDICACIÓN

Beatriz Cruz Muñoz

Tutor

0 Horas

 

TIPO DE CONVOCATORIA

2008. Quinta Convocatoria

TIPO DE PROYECTO

Investigación Aplicada

OBJETIVO(S)

GENERAL: Implementar un detector de electrones de flujo de gas de dos hilos en un sistema de Espectroscopia Mössbauer. ESPECÍFICOS: " Diseñar los planos. " Construir el detector de electrones de dos hilos. " Implementar y acoplar el detector a los sistemas de espectroscopia Mössbauer de la Universidad del Valle. " Optimizar parámetros de trabajo tales como: alto voltaje, flujo de gas, etc.. " Calibrar el detector usando una muestra que contiene 57Fe enriquecido " Adaptar el detector a los espectrómetros de la Universidad de Antioquia y Universidad del Tolima. " Verificar su funcionamiento aplicando la técnica al estudio de películas delgadas Fe96C4

RESUMEN

En este proyecto se propuso el diseño y la construcción de un contador proporcional de flujo de gas que hasta el momento no existía en el país y con el cual se puede aplicar la técnica ICEMS (Integral Conversion Electron Mössbauer Spectroscopy) al estudio de las interacciones hiperfinas, transiciones de fase magnéticas y estados de oxidación en películas delgadas que contengan Fe. El instrumento construido es un detector principalmente de electrones que funciona basado en el Efecto Mössbauer (EM) y en el fenómeno de multiplicación de electrones que se logra por la colisión entre estos y las moléculas de un gas determinado. Este es un detector diseñado para analizar la superficie de películas delgadas y de diversos sistemas magnéticos que generalmente tienen un área pequeña (1cm2). Se analizaron los parámetros de funcionamiento del detector y del sistema de espectroscopia Mössbauer encontrándose para estos los mejores valores, con los que se tomaron espectros a muestras con diferente comportamiento magnético. Se corroboró el efectivo funcionamiento del detector al comparar un espectro de un acero inoxidable obtenido por este, con el obtenido con un contador de avalancha de placas paralelas (PPAC) ya existente en el país; los parámetros hiperfinos obtenidos de los espectros Mössbauer fueron muy similares en ambos casos. Se demostró que el tiempo de medida que requiere el detector proporcional de flujo de gas es mucho menor que el requerido por otros detectores de electrones, como es el caso del PPAC. Este trabajo fue llevado a cabo en dos etapas; la primera es el diseño y la construcción realizado en la Universidad Tecnológica y la segunda es la implementación del detector al sistema de Espectroscopia Mössbauer, que se encuentra en la Universidad del Tolima. La puesta en funcionamiento del contador proporcional de flujo de gas representa un importante avance para la comunidad científica mössbaurista del país puesto que según la bibliografía reportada hasta el momento la técnica ICEMS había sido usada con otro tipo de contador (PPAC) que tiene algunas desventajas respecto al construido. Usando el detector de electrones se caracterizó una blanco de Fe de 2 mm de espesor y 12.2 mm de diámetro y una película delgada de Fe96C4 crecida por Deposición de Láser Pulsado (PLD) sobre un sustrato de Si/SiN3. Adicional a ello se analizaron los parámetros hiperfinos de una arandela oxidada, de una muestra de acero inoxidable y se verificó el correcto funcionamiento del detector con porta muestras de diferente material. Como resultado de este trabajo también se ofrece un protocolo de operación que explica detalladamente los pasos a seguir para usar el contador proporcional de flujo de gas y la metodología que permite obtener la mejor eficiencia de este y de los materiales necesarios para su funcionamiento. El exitoso desarrollo de este proyecto permitió estrechar las relaciones de trabajo entre los grupos GIMM (UTP) y GCmp (UTolima), con lo que es posible ahora ofrecer colaboraciones entre ellos en términos de pasantias de investigación para los estudiantes e intercambio de servicios de carácter científico.

ESTADO

Concluido

FECHA DE INICIO

01/11/2008

FECHA DE FINALIZACION

01/05/2010

PRODUCTOS

NOMBRE
CATEGORÍA
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