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Construcción de un Lidar Monoestático coaxial de retrodispersión elástica en México para el monitoreo ambiental.
(Revista Boliviana de Física, 2012) Lara E., Reynoso; Pintle J.A., Dávila; Hernández P., Nanco; Marín M., Rendón
La contaminación atmosférica es un problema delicado de importancia a nivel mundial, especialmente en México D.F. y sus principales metrópolis. Actualmente, factores tales como sobrepoblación, industrias, medios de transporte, quema de combustibles la han incrementado de manera alarmante, provocando una gran concentración de gases invernadero (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y clorofluorocarbonos) en la atmósfera, de tal manera que se han creado planes de contingencia ambiental; como un ejemplo el programa de hoy no circulan automóviles cuyas placas tengan una particular terminación numérica. Debido a esto se ha tenido la necesidad de un constante monitoreo de la calidad del aire de diferentes ciudades. Lamentablemente en México no se ha desarrollado y/o explotado técnicas de monitoreo a través de luz, en especial de luz laser (Lidar). En este trabajo se muestran las características principales de la construcción de un Lidar de retrodispersión elástica, con una fuente Laser pulsada de Nd:YAG en 1064 y 532nm. El rango de repetición de los pulsos es de 1-10 Hz con energías de 100 a 350mJ y duraciones de hasta 20ns en el modo de operación de Q-conmutada. El sistema de recolección de energía es un telescopio Newtoniano con una longitud focal de 121cm y un espejo primario de 20cm. El telescopio está montado sobre una base Dobsoniana que le permite girar en el plano horizontal (azimut) y en el plano vertical (zenit) para cambiar de altitud. El detector es un fotomultiplicador de la marca Hamamatsu con un rango espectral que va desde 400 a 1200nm. Para evitar el fenómeno de la compresión; es decir, regiones en donde no hay un perfecto traslape de las áreas del campo de visión del telescopio y la del haz laser, se decidió construir una configuración monoestática coaxial.
Medición de los lóbulos frontal y retrodispersión, de seis diferentes líneas, de los laseres de Ar y HeNe al atravesar neblina con diferentes densidades.
(Revista Boliviana de Física, 2012) Lara E., Reynoso; Muñoz G., Serrano; Pintle J.A., Dávila; Marín M., Rendón
En este trabajo se muestran los resultados de las mediciones en laboratorio de los perfiles de intensidad, la razón de depolarización; así como el ensanchamiento de cinco diferentes líneas de un laser de Argón y una a 632nm de un laser de HeNe; al pasar a través de una cámara de neblina de gotas de agua con diferentes densidades. Los resultados obtenidos están en gran concordancia con los obtenidos Ryan y Carswell en [1]. Con la construcción de esta cámara de neblina, se pudo medir el ancho angular del lóbulo de dispersión frontal. Además con la ayuda de un arreglo interferómetrico y un microscopio con un desplazamiento mínimo de una diezmilésima de pulgada, se pudo medir el tamaño de las gotas de agua; se observó que el mejor ajuste para la distribución del tamaño de las gotas, fue con la función gamma generalizada, del tipo propuesta por Deirmendjian [2]. Una vez que se obtuvieron el valor de las constantes, de la función gamma, que mejor ajustaron el histograma de frecuencia se obtuvo el número de densidad de gotas por unidad de volumen. Aunque la mayoría de los estudios realizados, se han centrado en la retrodispersión de la luz por diferentes medios, principalmente nubes; sin embargo, el estudio del lóbulo de dispersión frontal se han podido estudiar con extrema precisión muchos factores, tales como la existencia de simple o múltiple dispersión y la cantidad en que se llevó a cabo. Esto es de gran importancia en la estimación de retornos lidar pues con esta fundamentaciones se puede conocer datos importantes como los coeficientes de extinción y retrodispersión, de partículas contaminantes en la atmosfera y entender el modelo de funcionamiento de la naturaleza.