Tesis doctoral de Ana María Cubillas De Cos
La luz, al interactuar con la materia, puede recoger información relevante de esta última codificada en su espectro. Así, el análisis espectral de esta radiación luminosa, conocido como espectroscopía óptica, es una técnica muy valiosa y utilizada en sensores fotónicos. En este contexto, resulta particularmente interesante la detección de gases mediante técnicas ópticas espectroscópicas, basada en la propiedad que tienen éstos de absorber luz a longitudes de onda específicas determinadas por su estructura molecular interna. la mayor concienciación medioambiental de la sociedad ha motivado necesidades de detección y medida de gases y compuestos nocivos cada vez más exigentes. Este hecho explica la relevancia que los sensores de gases han alcanzado en los últimos años y justifica el interés social de la investigación en este área. en el diseño de un sensor espectroscópico de gases, la celda o transductor de gases es de vital importancia pues determina cómo y en qué medida se produce la interacción luz-materia. En este sentido, el uso de guías de onda ópticas como transductores permite obtener ventajas significativas tales como una mayor integrabilidad y portabilidad de los sensores ópticos de gases. Por ello, se han desarrollado fibras ópticas especiales, concretamente las denominadas fibras de cristal fotónico, que permiten alcanzar mayor versatilidad y explotar más eficientemente la interacción de la luz con el gas en la celda transductora. este trabajo de tesis recoge contribuciones al avance del conocimiento y de la técnica en sensores y, más concretamente, en los realizados mediante fibras de cristal fotónico, para la detección y medida de gases de baja absorción y de gran interés medioambiental e industrial, como son el metano y el amoníaco. Concretamente, en este trabajo se evalúa, en pirmier lugar, diversas técnicas de calibración para la detección y medida del gas metano en celdas de gases convencionales. En este caso, el objetivo del estudio es determinar el modelo de calibración óptimo que proporciona mejores resultados de sensibilidad, precisión y exactitud en la estima de la concentración del gas. Asimismo, se propone la detección de gas metano en las bandas del infrarrojo cercano de 1.3 um y de 1.6 um, usando una fibra de cristal fotónico como elemento transductor. De este modo, se demostrará que los grandes caminos de interacción disponibles con esta tecnología pueden compensar las débiles líneas de absorción del gas y dar lugar a buenas sensibilidades en la detección del metano. Además, se propondrán y demostrarán experimentalmente soluciones para mejorar el tiempo de respuesta de este tipo de sensores. con el objetivo de contribuir a un mejor conocimiento del espectro del amoníaco dentro del infrarrojo cercano se aportan, asimismo, resultados experimentales obtenidos mediante espectroscopía de alta resolución realizados en fibras de cristal fotónico. finalmente, cabe reseñar que parte de las contribuciones incluidas en este trabajo han sido publicadas y, por tanto, reconocidas por la comunidad científica internacional.
Datos académicos de la tesis doctoral «Contribuciones a la detección y medida de gases mediante técnicas opticas espectroscópicas en fibras de cristal fotónico«
- Título de la tesis: Contribuciones a la detección y medida de gases mediante técnicas opticas espectroscópicas en fibras de cristal fotónico
- Autor: Ana María Cubillas De Cos
- Universidad: Cantabria
- Fecha de lectura de la tesis: 27/02/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Olga María Conde Portilla
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Miguel ángel Rebolledo sanz
- pedro Corredera guillen (vocal)
- ignacio raul Matias maestro (vocal)
- marco n Petrovich (vocal)