Tomografía óptica coherente para la caracterización de materiales y procesos dinámicos.

Abstract

En esta tesis se presenta la aplicación de la técnica de tomografía óptica coherente basada en el desarrollo de un interferómetro de camino común como método para caracterizar materiales y procesos dinámicos. Se exhibe la implementación de un portamuestra como parte del interferómetro en un esquema que se denominará ''housing'' a lo largo de este trabajo. Se mostrará como el uso de este nuevo accesorio implica una serie de ventajas constructivas, una disminución de partes móviles del sistema experimental, una reducción del costo del equipo y, la posibilidad de ampliar la aplicabilidad de la técnica a mediciones con alta resolución espacial. En el marco de cuantificar esta serie de mejoras se efectuaron un conjunto de experimentos para establecer las características generales, como su resolución espacial, rango de medición, repetitividad y mediciones comparativas con un equipo comercial basado en una técnica óptica similar en colaboración con otro grupo de investigación. Se establecieron las bases para el desarrollo de un equipo de uso industrial en una configuración experimental capaz de medir diferentes tipos de muestras y que permite obtener tanto la topografía, en el caso de materiales opacos, como la tomografía, en el caso de materiales transparentes y semitransparentes. Se demostró la aplicación del sistema abarcando mediciones de cambios en el índice de refracción de materiales por procesos como el curado en etapas de una resina por irradiación UV y la obtención de tomografías de muestras líquidas en forma de gota. Además, se caracterizaron impresos con tintas conductivas en sustratos flexibles, una muestra tratada por ablación láser y se realizó un estudio dinámico del proceso de imbibición en silicio poroso. Se dedicó un capítulo a cada uno de estos casos con una breve introducción del tema, el área de aplicación y cómo surgió cada demanda en concreto. Finalmente se exponen conclusiones generales del trabajo realizado y, con base en cada aplicación y los resultados obtenidos, se plantean diferentes ideas como preludio de futuras líneas de investigación.