Análisis de plasmas inducidos por láser con excitación multipulso para el proceso de ablación de areolas de tuna



Título del documento: Análisis de plasmas inducidos por láser con excitación multipulso para el proceso de ablación de areolas de tuna
Revista: Nova scientia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000390521
ISSN: 2007-0705
Autores: 1
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Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Altamira, Tamaulipas. México
Año:
Periodo: Oct
Volumen: 2
Número: 4
Paginación: 16-32
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental
Resumen en español La técnica de análisis de plasmas inducidos por láser (LIBS), posee importantes ventajas como son que la muestra no requiere preparación previa, puede estar en fase sólida, liquida o gaseosa y tener cualquier forma y dimensión, se requiere una cantidad mínima de material y, finalmente, el análisis se realiza en tiempo real. Estas ventajas, hacen posible el seguimiento en tiempo real de un proceso de ablación láser, incluso para muestras de composición compleja. Para el monitoreo de un proceso industrial, esta herramienta sería más adecuada, si se cuenta con una calibración del equipo y un protocolo particular definido. En el trabajo, se ejemplifica esta posibilidad para el caso de la ablación láser de areolas de Tuna (fruto de el Opuntia ficus-indica). Método: Se realiza el análisis LIBS de muestras de tuna, tanto en las areolas como en la corteza. Para la excitación del plasma se emplea un láser de Nd:YAG en régimen de Q:Switch con tren de pulsos. Con el objeto de asegurar el reconocimiento de las líneas en los espectros LIBS, se realizaron análisis en patrones de composición conocida, estableciéndose un protocolo para la interpretación de los espectros. Resultados: Se logró una clara lectura de la línea de H ubicada en 656.2 nm. Se estableció un protocolo para la interpretación de los espectros, que permitió la identificación de 49 picos característicos. Finalmente, se determina la composición para la corteza y la areola y se lleva a cabo una comparación cualitativa entre éstas. Discusión: Se muestra que la excitación láser en forma de tren de pulsos, entendido este régimen como modalidad particular del Q:Switch, permite la determinación eficiente de elementos, con una adecuada relación señal-ruido. Por otra parte, que es posible determinar diferencias composicionales evidentes entre corteza y la areola, lo cual permite monitorear un proceso de ablación de areolas con l
Resumen en inglés The Laser-Induced Breakdown Spectroscopy technique (LIBS), has important advantages over other analytical techniques. For example, the sample requires no preparation may be in solid, liquid, or gas phase and have any shape and size, it requires a minimal amount of material and finally, the analysis is performed in real time. These advantages make possible realtime tracking of a laser ablation process, even for samples of complex composition. For monitoring an industrial process, this tool would be most appropriate if you have a calibration of equipment and a particular defined protocol. In this work, we show the results for LIBS analysis performed for the case of laser ablation of Tuna areolas (fruit of the Opuntia ficus-indica). Method: The LIBS analysis of tuna samples takes place, both in the areola and in the cortex. For the plasma excitation we uses a Nd: YAG laser with special Q:Switch scheme: The pulse train emission regime. In order to guarantee the lines recognition in the LIBS spectra, before experiments widh samples, we takes the spectrum of well known composition standarts, establishing a protocol for the interpretation of spectra. Results: A clear reading for the H line located at 656.2 nm was obtained. A simple protocol was established for the spectra interpretation, which allowed the identification of 49 characteristic peaks. Finally, the composition to the cortex and the areola were determined and carried out a qualitative comparison between them. Discussion or Conclusion: The results shows that the laser excitation in pulse train form, understood as a particular form of Q: Switch regime, provides an intense plasma emission and efficient elements determination, with adequate signal to noise ratio. Moreover, it is possible to identify compositional differences between crust and areola, which can permits to track the laser ablation of areolas process in a simple way
Disciplinas: Ingeniería,
Agrociencias
Palabras clave: Fitotecnia,
Ingeniería agrícola,
Tuna,
Espinas,
Ablación láser,
Opuntia ficus indica
Keyword: Engineering,
Agricultural sciences,
Crop husbandry,
Agricultural engineering,
Prickly pear,
Spines,
Laser ablation,
Opuntia ficus indica
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