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Secretaría de Investigación y Doctorado
Av. Paseo Colon 850 Piso 3° C1063ACV Capital Federal
Tel.: 4331-1852 4331-9877
E-mail: secid@fi.uba.ar
Web : http://www.fi.uba.ar/autoridades/secretarias/invydoc/
Secretario : Dra. Marta Rosen

FISICA

LABORATORIO DE HACES DIRIGIDOS

AREA DE INVESTIGACION:
Materiales: Caracterización y Tratamientos Superficiales.
DIRECTOR:

Nélida Mingolo, Doctora en Ciencias Físicas, Profesor Adjunto D.E.

DIRECCION:
Laboratorio de Haces Dirigidos
Departamento de Física. FIUBA.
Av. Paseo Colón 850, Piso 2º - (C1063ACV) Ciudad Autónoma de Buenos Aires.
Tel.: (+54-11) 4343 0891 Interno 231
Fax: (+54-11) 4331-0129
E-mail: nmingol@fi.uba.ar
INTEGRANTES:
Ulises Crossa Archiopoli, Ingeniero Mecánico, Ayudante de 2ª D.SI., Becario Doctorado UBA.
PROYECTOS DE INVESTIGACION EN CURSO:

Nuevas Técnicas para Caracterización y Modificación de Superficies Metálicas. ANPCyT código 12-08256.
El objetivo central del proyecto es desarrollar nuevas técnicas de caracterización y modificación de superficies metálicas para estudios de procesos básicos, e implementación de aplicaciones tecnológicas, mediante la integración de varios grupos de trabajo en especialidades complementarias.
En particular se encararán las siguientes líneas de trabajo (al ser encaradas cada una de ellas por mas de un grupo participante, se aclara entre paréntesis los grupos que tendrán un rol principal en cada objetivo):
a) Microscopía óptica por intensificación de campo (LEC, LOM).
b) Perfilometría y microrugosidad por tiempo de vuelo óptico (LEC, LOM, LHD)
c) Tratamiento térmico de superficies por solidificación ultrarrápida (LHD, LCM, LEC)
d) Estabilidad de fases superficiales (LHD, LEC, LALRL)
e) Ablación con láser (LALRL, LEC)
f) Inestabilidades dinámicas superficiales (LHD, LCM)
Son objetivos explícitos el fortalecimiento de los nuevos grupos, la integración de una red de colaboración y la optimización de los vínculos ya existentes dentro y fuera del país.

Laboratorio de Ablación, Limpieza y Restauración con Láser-(LALRL.): Centro de Investigaciones Ópticas-CIOp-(CONICET-CIC.). La Plata.
Laboratorio de electrónica cuántica (LEC): (Depto. de Física, FCEN-UBA)

Laboratorio de Haces Dirigidos (LHD): (Depto. de Física, Facultad de Ingeniería- UBA).

Laboratorio de Caracterización de Materiales (LCM): (Depto. de Ingeniería Mecánica y Naval, FI-UBA)..

Laboratorio de optoelectrónica y metrología (LOM): (Depto. de Física, Facultad Regional Delta, UTN)


Objetivos específicos

a) Microscopía óptica por intensificación de campo.
El objetivo final es el desarrollo de una nueva técnica de microscopía de campo cercano sin aperturas por intensificación de la luz que permita mejorar la resolución en al menos un orden de magnitud respecto de los microscopios de campo cercano existentes (SNOM). Se espera que esta nueva herramienta provea información espectroscópica del estado de la superficie, no accesible por medio de microscopía de fuerza atómica, aún en presencia de óxidos (que dificultan o incluso impiden el uso de microscopía túnel).

b) Perfilometría y microrugosidad por tiempo de vuelo óptico.
Se propone el desarrollo de una nuevo método para la medición de perfiles espaciales, de la superficie de interés, utilizando una técnica óptica por tiempo de vuelo. En una primera etapa, se buscará resolución del orden de la décima de milímetro para mediciones rápidas de perfiles. Posteriormente se buscará avanzar sobre mediciones mas precisas, para llegar a la medición de perfiles bidimensionales de rugosidad, y la determinación de espesores de películas y recubrimientos.
c) Tratamiento térmico de superficies por solidificación ultrarrápida.
En el presente proyecto se propone estudiar, implementar y caracterizar una técnica original de tratamiento de superficies a partir de un cañón de electrones de cátodo frío. El mismo será utilizado para modificar superficies de aleaciones metálicas a fin de generar estructuras metaestables de interés.
d) Estabilidad de fases superficiales
Los grupos participantes del proyecto han desarrollado una nueva técnica de caracterización de transiciones de fase por optoacústica con detector piezoeléctrico resonante. Es objeto de este trabajo completar los estudios sobre la potencialidad de esta técnica, construir un nuevo equipo especialmente diseñado para tal fin y utilizarla para caracterizar la estabilidad de las superficies tratadas por la nueva técnica descripta en el objetivo c.

e) Ablación con láser
Se desarrollaran y optimizarán métodos para limpieza y caracterización de superficies utilizando ablación con láseres de pulsos cortos. Se diseñarán nuevos prototipos de instrumentos para aplicaciones en medición de suciedad total y componentes superficiales.
Se trabajará en la caracterización de la suciedad de superficies utilizando técnicas de detección fotoacústicas y de luminiscencia (LIBS). Se desarrollarán patrones de suciedad que permitan calibrar los instrumentos ya desarrollados (ELMES) en unidades apropiadas a cada requerimiento.

f) Inestabilidades dinámicas superficiales
Esta línea corresponde al estudio de un nuevo proceso de corrugación macroscópica resultante que hemos denominado autodemojado espinodal. Este mecanismo transitorio en superficies fundidas rápidamente, da lugar a patrones espaciales de rugosidad específicos.

Modificación y Caracterización de Superficies de Materiales. UBACyT 2004-2007 código I011.
En este proyecto se propone continuar con el desarrollo de nuevas técnicas de modificación y caracterización de superficies de materiales. Para la modificación de superficies se trabajará en el ultratemplado superficial a partir de un cañón de electrones de cátodo frío, que funde rápidamente la superficie y solidifica por disipación contra el sustrato. A partir del avance reciente logrado en la caracterización del perfil espacio-temporal de la descarga se comenzará a contrastar los resultados experimentales con el modelado numérico del tratamiento. Estos tratamientos requieren de nuevas técnicas de caracterización, particularmente en lo que hace a su estabilidad termodinámica. Para ello, sobre la base de la nuestros desarrollos recientes en técnica optoacústica resonante, se explorará una nueva técnica basada en la fotorreflectancia. Siendo la rugosidad superficial otra de las propiedades modificadas por medio del cañón de electrones, a estas técnicas sin contacto se agregará una nueva técnica de medición de perfiles desarrollada para aplicaciones industriales, que será adaptada a la medición de rugosidad a partir del relevamiento en tres dimensiones, de la superficie libre del material.

PALABRAS CLAVES:
tratamientos térmicos superficiales - optoacústica - fotorreflectancia.

EQUIPAMIENTO DISPONIBLE:
Cañón de electrones pulsado y equipamianto para su caracterización
Equipo de caracterización de materiales por fotoreflectancia y optoacústica con opcionales: equipamiento para trabajar en atmósfera inerte, vacío o en temperatura.

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Responsabilidad sobre contenidos

el_armador_@fi.uba.ar
Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires
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