Análisis espectroscópico de la serie balmer del hidrógeno para la diagnosis de la densidad electrónica en plasmas producidos por microondas a presión atmosférica

Resum

En los últimos años, los plasmas inducidos por microondas (MIP) han cobrado un gran interés tecnológico debido a su gran versatilidad y facilidad de manipulación, haciéndose un hueco muy importante en aplicaciones en campos tales como el de Química Analítica, Espectroscopía, esterilización o Tratamiento de Superficies. Estas descargas se encuentran generalmente fuera del denominado Equilibrio Termodinámico Local (ETL), dando que sus electrones poseen una energía mucho mayor que la del resto de las especies constitutivas del plasma (partículas pesadas). Por esta razón, las subsiguiente cinética física a nivel microscópico está controlada por las colisiones con los electrones, Así pues, el estudio de este trabajo se centrara en el estudio de herramientas para medir la densidad electrónica en estos plasmas. Dada la ya mencionada importancia de la densidad electrónica en el estudio de los MIPs, se hace crucial la determinación de este parámetro siendo los métodos espectroscópicos de misión basados en la medida del ensanchamiento Stark de las línea espectrales atómicas las técnicas más empleadas para la diagnosis del mismo. Estas técnicas se fundamentan sobre el hecho de que este ensanchamiento depende de la densidad de partículas cargadas (electrones e iones) en el entorno del átomo emisor, según predice el efecto Stark. De entre las líneas espectrales atómicas las líneas de la Serie Balmer del hidrógeno (hidrógeno procedente de la disociación de las moléculas de agua presentes como impurezas en el gas) son las comúnmente usadas debido al notable ensanchamiento que sufren por efecto Stark, objetivo principal de este trabajo. Aunque también, hay que hacer notar, otras técnicas para el cálculo de este parámetro, tal como el uso de la calibración en intensidad realizada al dispositivo óptico de media y el empleo de otras líneas espectrales atómicas no hidrogenoides.