Derroche de ingenio - Contact ABB

Ingenio en la analíticaEspectroscopia de gasesLa espectroscopia basada en la transformada de Fourier esuna forma efectiva de determinar la composición química de losgases. Se aplica en campos tan diversos como la mezcla degasolinas, la previsión meteorológica y la astronomía. Mientrasen el último caso se utiliza la luz visible, en los dos primeros setrata de rayos infrarrojos próximos. En los artículos siguientespresentamos tres interesantes aplicaciones. El cuarto artículopresenta el principio del interferómetro y las matemáticas aplicadasen este caso.Helix Nebula, fotografía hecha con el telescopio Hubble (NASA, STSCI)Contando fotonesLa espectroscopia basada en latransformada de Fourier (FTS, FourierTransform Spectroscopy) fue desarrolladaen los años sesenta para telescopiosastronómicos, pero encontróun mercado más amplio en el controly seguimiento químico de procesosindustriales. Esta tecnología, perfeccionaday ampliada, sirve de nuevopara equipar avanzadísimos telescopios,tan precisos que prácticamentecuentan fotones individuales. Estostelescopios están desvelando lossecretos de la materia en los confinesmás alejados del universo.finales del año 2000, la UniversidadA de Laval y ABB iniciaron un proyectocomún para diseñar un instrumentoterrestre para el telescopio de 1,6 metrosdel observatorio Mégantic de Canadá1 . El instrumento fue puesto a pruebaen el telescopio en febrero de 2004.Por número de pises (1,7 millones) ycampo visual (12 minutos de arco), esteIFTS es, con mucho, el mayor utilizadoen un telescopio terrestre y el único queopera en la banda visible. ABB es el integradordel instrumento completo, queincluye un innovador módulo FTS deexploración por pasos, dos cámarasCCD (dispositivo de acoplamiento decarga), dos unidades de lentes ópticasde salida y un conjunto de lentes decolimación. El instrumento mide133 × 80 × 80 cm pesa unos 110 kg.El diseño de este instrumento buscamaximizar el rendimiento y la transmisión,para ayudar a los astrónomos aobtener el mayor número posible defotones. El instrumento opera en labanda de 350–950 nm para adaptar lasensibilidad de las dos cámaras CCD,de 1340 × 1300 píxeles, situadas en lospuertos de salida del interferómetro.Puesto que la interferencia se produceen longitudes de onda visibles, hayque disponer de un control mecánicoen el rango nanométrico. Se ha diseñadouna plataforma de traslación piezoeléctrica,sin rozamiento, para controlarel ángulo y la posición del espejomóvil de tres pulgadas del interferómetro.Un sofisticado sistema de metrologíapor láser lee la posición y el ángulodel espejo 8.000 veces por segundo.Un ordenador especial determina lascorrecciones a aplicar a los piezoelementosde traslación para estabilizarlas imágenes marginales y maximizar elcontraste registrado en los CCD.El diseño de doble puerto de salida(2 CCD) se consigue utilizando espejosplanos e insertando el dispositivoScience Beam fuera del eje. Ésta es laprimera implementación de este tipodescrita en la literatura. Esta disposiciónreduce el número de reflexionesencontradas por el dispositivo ScienceBeam. El divisor del haz presenta unsofisticado revestimiento dieléctrico demúltiples capas que modula fuertementela luz en la banda de ondas especificadasin provocar absorción nodeseada. Las siete lentes usadas paracolimación y reconstrucción de imáge-1 El telescopio Mégantic de Canadá usaun espectroscopio FTS de obtención deimágenes creado por ABB68 Revista ABB 3/2006