Reflexiones de la enseñanza de la dfisica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Electrotecnia

Avances en Espectroscopia Mössbauer: Nuevas Estrategias para Experimentos de Velocidad Programable
Alejandro L. Veiga

TESIS PRESENTADA PARA EL GRADO DE DOCTOR EN INGENIERIA DE LA  UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA

DIRECTOR: Dr. Miguel A. Mayosky. CO­DIRECTOR: Ing. Nolberto Martínez. INFRAESTRUCTURA  PARA   LA   REALIZACION:  Laboratorio   de   Electrónica   Industrial,   Control   e  Instrumentación   (LEICI),   Facultad   de   Ingeniería,   UNLP,   y   Laboratorio   de  Espectroscopia  Nuclear   e  Interacciones Hiperfinas (LENIH) del Departamento de Física de la UNLP, perteneciente al Instituto de Física  La Plata (IFLP­CONICET).

Resumen
La   técnica   Mössbauer   es   una   herramienta  fundamental   para   el   estudio   de   la   estructura  nanoscópica de diversos materiales que representan un rol clave en el desarrollo tecnológico,  especialmente  el hierro y sus compuestos. La técnica de medición  fue desarrollada en la  década del 70, período en que se diseñó y perfeccionó el instrumental que actualmente se utiliza en la mayoría de los laboratorios. Desde entonces son pocas las modificaciones que se  han realizado a la instrumentación asociada con este tipo de observación nuclear. Las   técnicas   Mössbauer   tradicionales   de  aceleración   constante  y   de  velocidad   constante   encuentran limitaciones en algunas experiencias particulares, sobre todo en lo que se refiere  al estudio de la dinámica de los materiales ante variaciones de parámetros externos, como temperatura, campo magnético, presión o grado de evolución de una transición de fase. En esta tesis se introduce una nueva técnica de medición, llamada de velocidad programable,  que es una combinación de las dos técnicas mencionadas. Se realiza la especificación, diseño  e implementación de la instrumentación necesaria para aplicar la nueva metodología en un  laboratorio   de   espectroscopia  nuclear   tradicional.   Se   incluyen   varios   aspectos   originales  relacionados con la optimización de la detección de eventos resonantes y con la operación de  los transductores a velocidad constante. El   nuevo   modo   de   operación   presenta   ventajas   relevantes   respecto   de   los   anteriores,  principalmente  en lo que se refiere a eficiencia y tiempo  de adquisición,  manteniendo  la  exactitud y precisión de sus predecesores. Al habilitar la adquisición automática de espectros  parciales   de   absorción,   facilita   la   realización   de   experimentos   que   permiten   estudiar   la  estructura de los materiales en forma dinámica. La aplicación de nuevas tecnologías al diseño del instrumental resultó en la implementación de un espectrómetro más versátil que sus antecesores, que consigue ampliar el espectro de  aplicación   al  agregar nueva funcionalidad  a los  instrumentos.  Resulta  así un universo de  nuevos   experimentos   realizables   que  permiten   la   medición   de  nuevos   parámetros   físicos,  como   así   también   una   gran   cantidad   de   experimentos   de   larga   duración   que   pueden   ser  automatizados. La estructura de la tesis se describe brevemente a continuación. En el Capítulo 1 se introducen los fundamentos del efecto Mössbauer y de la técnica de  medición. El propósito es definir las variables de interés y determinar los factores que las  afectan.   En   el   Capítulo   2   se   presentan   los   principales   aspectos   relacionados   con   la instrumentación, indicando algunos puntos sensibles de mejora. Sobre el final del capítulo se  realiza   la   propuesta   del   nuevo   espectrómetro   de   velocidad   programable,   planteando  claramente los objetivos de la tesis. Los Capítulos 3 a 5 constituyen la sección de materiales y métodos. Se organizó en tres partes  para dedicar un capítulo a los aportes realizados para cada uno de los bloques principales en  iii

que  se  dividió...
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