Diseño, construcción y caracterización de soportes ópticos transparentes a la luz para irradiación con fuente externa en esfera de integración

Abstract

El presente trabajo tuvo como propósito diseñar y construir dos soportes que pudieran sostener distintos tipos de muestras dentro de una esfera de integración, de tal forma que usarlos no afecte de manera estadísticamente significativa los resultados de las mediciones que se tomen dentro de la esfera de integración. El diseño consistió en un soporte que tuviera una plataforma para colocar una cubierta de cuarzo y otro que pudiera sostener un portaobjetos como en un microscopio. Se seleccionó el aluminio como material para construir los soportes. Para recubrir los soportes, se hizo una cubierta de sulfato de bario con alcohol polivinílico como aglutinante. Para determinar la influencia de los soportes en el desempeño de la esfera de integración se utilizaron 7 láseres de longitud de onda diferente (405 nm, 450 nm, 532 nm, 635 nm, 780 nm, 850 nm, 980 nm). Estos láseres se hicieron incidir dentro de la esfera usando el soporte con plataforma en el puerto de entrada de la esfera y colocando un espectrofotómetro en el puerto de salida. Para cada longitud de onda, la medición se repitió 12 veces durante 200 ms (tiempo de integración). Este mismo procedimiento se repitió usando el soporte sin plataforma. De esta forma, se obtuvieron dos espectros para cada longitud de onda: uno con el soporte con plataforma dentro de la esfera de integración y el otro sin el soporte con plataforma. Se utilizó la prueba t para muestras independientes para determinar si existían diferencias estadísticamente significativas en las medias de las dos condiciones de este estudio (con plataforma y sin plataforma). Se consideró un nivel de significancia de 𝛼=0.05, suponiendo varianzas desiguales en una distribución de dos colas. Los resultados mostraron que para ninguna longitud de onda existió diferencia estadísticamente significativa entre las dos condiciones de este estudio (con soporte y sin soporte dentro de la esfera de integración). Sin embargo, la absorción de fotones aumenta considerablemente si la luz incidente es de longitud larga, en este caso, con los láseres de 780 nm, 850 nm y 980 nm, independientemente del uso de los soportes.