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Sistema fotoacústico para la determinación del coeficiente de absorción en medios turbios

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dc.contributor.author Díaz Fuentes, Ricardo
dc.date.accessioned 2022-05-19T16:03:31Z
dc.date.available 2022-05-19T16:03:31Z
dc.date.created 2018-06-06
dc.date.issued 2022-05-18
dc.identifier.citation Díaz Fuentes, Ricardo. (2018). Sistema fotoacústico para la determinación del coeficiente de absorción en medios turbio. (Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco, México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/30401
dc.description Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIME, Unidad Zacatenco, 2018, 1 archivo PDF, (84 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: El coeficiente de absorción de un material representa una medida de cuánto puede penetrar la radiación electromagnética de cierta longitud de onda en el material antes de ser absorbida. Esta magnitud depende tanto del material, como de la longitud de onda de la luz con la cual se está irradiando el mismo. Por estas razones constituye una característica de suma importancia en los materiales si uno de los parámetros principales a tener en cuenta antes de efectuar fototerapias en pacientes enfermos. Debido a que la efectividad de este tipo de terapia depende de cuán absorbente es el tejido que se va a tratar, entonces esta magnitud debe ser estudiada entes de los tratamientos para lograr los resultados deseados. En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un sistema fotoacústico que permite medir a través del efecto fotoacústico el coeficiente de absorción de cierta sustancia cuando esta es expuesta a una luz modulada; permitiendo la caracterización de la muestra para diferentes valores de la longitud de onda de irradiación. El sistema propuesto consta de un gabinete, una celda fotoacústica, un arreglo de láseres, un módulo para el control de temperatura de los láseres, un sistema de detección sincrónica y un software de control. El principio de funcionamiento de este dispositivo se basa en que la presión producida en el interior de la celda fotoacústica es directamente proporcional al coeficiente de absorción del medio en estudio, producto de los procesos periódicos de absorción y posterior calentamiento de la muestra y del gas circundante. El sistema fotoacústico desarrollado emplea el método de la detección sincrónica de doble fase para medir señales débiles de variación de la presión, en ambientes con altos niveles de ruido electromagnético, luminoso y acústico. En lugar de utilizar equipos costosos de laboratorio, se desarrolló el sistema de detección que cumpliera con las especificaciones necesarias para el empleo de esta técnica. El sistema cuenta con un módulo de control para los siete láseres que se utilizan, que permite la irradiación de la muestra con una señal modulada de siete distintas longitudes de onda, así como la selección del láser a utilizar. También cuenta con un circuito de control del motor a pasos, Peltier para mantener un correcto control de la temperatura de los láseres. El módulo de detección está compuesto por un micrófono de electreto y un circuito de preamplificación que permite detectar las señales fotoacústicas. ABSTRACT: The absorption coefficient of a material represents a measure of how much electromagnetic radiation of a certain wavelength can penetrate into the material before being absorbed. This magnitude depends both on the material and on the wavelength of the light with which it is being irradiated. For these reasons it is a very important feature in the materials and one of the main parameters to be taken into account before performing phototherapies in sick patients. Because the effectiveness of this type of therapy depends on how absorbent the tissue to be treated is, then this magnitude must be studied before the treatments to achieve the desired results. In this work, the design and construction of a photoacoustic system that allows measuring through the photoacoustic effect the absorption coefficient of a certain substance when exposed to a modulated light is presented; allowing the characterization of the sample for different values of the irradiation wavelength. The proposed system consists of a cabinet, a photoacoustic cell, a laser array, a module for the temperature control of lasers, a synchronous detection system and a control software. The operating principle of this device is based on the fact that the pressure produced inside the photoacoustic cell is directly proportional to the absorption coefficient of the medium under study, as a result of the periodic absorption processes and subsequent heating of the sample and the surrounding gas. The photoacoustic system developed uses the method of synchronous double-phase detection to measure weak signals of variation of pressure, in environments with high levels of electromgnetic, the detection system that met the specifications necessary for the use of this technique was developed. The system has a control module for the seven lasers that are used, which allows the irradiation of the sample with a modulated signal of seven different wavelengths, as well as the selection of the laser to be used. It has implemented Peltier cells to maintain a correct control of the temperature of the laser. The detection module is composed of an electret microphone and a preamp circuit that allows to detect the photocoustic signals. es
dc.language.iso es es
dc.subject Sistema fotoacústico es
dc.subject Coeficiente de absorción es
dc.title Sistema fotoacústico para la determinación del coeficiente de absorción en medios turbios es
dc.contributor.advisor Stolik Isakina, Suren
dc.contributor.advisor Valor Reed, Alma Rosa
dc.programa.academico Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica es


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