LABORATORIO DE ESPECTROSCOPÍA

El Laboratorio de Espectroscopia ha adquirido experiencia en investigaciones en plasmas de baja temperatura, procesos de interacción de átomos y moléculas; procesos de colisión de iones simple y múltiplemente cargados y colisiones de electrones con átomos o moléculas. Es de interés el estudio de la interacción de las diversas fuentes de plasmas con materiales (metales, polímeros, polvos, semiconductores, etc.); así como el estudio del efecto de los substratos en los procesos con plasma, la caracterización de la modificación superficial producida por los plasmas de películas delgadas con aplicaciones en celdas solares, como recubrimientos con mejores propiedades mecánicas-tribologías y químicas (resistencia al desgaste, fatiga y a la corrosión) y estudio de degradación de materiales poliméricos, biopoliméros y nanocompuestos.

Dentro del vasto campo de investigación de las colisiones atómicas y moleculares, se estudian los procesos de captura, pérdida, excitación, disociación e ionización por impacto de proyectiles livianos en un intervalo de energías medias e intermedias. Se pone particular atención a los siguientes procesos: Comportamiento de las secciones eficaces diferenciales en ángulo en procesos de captura, pérdida y disociación. Comportamiento de las secciones eficaces totales en procesos de captura, pérdida y disociación. Procesos de ionización por colisión de proyectiles neutros (captura electrónica al continuo de átomos neutros). El tema de captura, pérdida y disociación en colisiones atómicas ha sido extensamente estudiado en forma experimental y a través de modelos y aproximaciones teóricas. El estudio teórico experimental de interacciones ión-átomo que ocurren en un intervalo de baja energía a intermedia es un campo vigente que ha cobrado ímpetu creciente desde hace unas cuatro décadas, debido a la multitud de aplicaciones importantes, entre las cuales destacan los procesos atmosféricos, medio interestelar, el tratamiento de materiales y lo relativo a la fase de arranque de los plasmas de fusión termonuclear.    Cercanamente ligado al estudio de baja energía a intermedia, esta el descubrimiento de nuevos efectos, como el análisis de estados finales de varios cuerpos ó las nuevas técnicas experimentales asociadas con la detección del blanco residual y/o el proyectil, no solo son muestras de que todavía no se ha alcanzado una comprensión completa y precisa de los procesos de ionización, sino que se ha producido un renovado interés en su estudio. La utilización de proyectiles livianos en un intervalo de baja energía complementan los trabajos que se están realizando en otros laboratorios con energías incidentes altas. En sus aspectos teóricos, la descripción de los procesos de ionización en el intervalo de energías intermedias requiere la utilización de modelos perturbativos más precisos que los desarrollados para altas energías incidentes. Además, se debe realizar una muy cuidadosa descripción del estado final de varios cuerpos en interacción coulombiana mutua. El grupo esta involucrado en el análisis de ambos aspectos del problema, tanto por medio de la utilización de la aproximación del parámetro de impacto, con una adecuada descripción de un conjunto de estados del proyectil y del blanco, antes y después de la colisión.   En lo anterior reside la importancia del trabajo teórico-experimental que se realiza en el Instituto de Ciencias Físicas.

  

Se estudian los procesos de pérdida, captura, ionización, excitación y disociación en colisiones atómicas y moleculares, en el intervalo de energías de 1 a 5 keV experimental) y de 1 a 150 keV (teórico). Se contempla también el estudio de colisiones atómicas con la presencia simultánea de radiación láser. Se estudian descargas luminiscentes de compuestos de interés atmosférico mediante la caracterización eléctrica y óptica de un plasma. Los logros mas importantes obtenidos en este proyecto son: medidas en diferentes sistemas atómicos, de distribuciones angulares y en energía de translación e identificación de las transiciones electrónicas involucradas, y de distribuciones angulares y totales de pérdida y captura electrónica; cálculo de secciones totales y parciales a estados específicos de este último proceso. Entre los proyectiles estudiados se encuentran H3+, H2+, HD2+, D3+, H+, He+, N+, N2+, Ar+, Kr+, Ne+; y entre los blancos, gases raros, Mg, Ca, N2, SF6, K, CH4 y CO.

  
  
líneas de investigación
  • Diagnostico de plasmas luminiscentes.
    • Electrical and optical characterization of pulsed plasma of N2-H2. Martínez H. and Yousif F. B. European Physics D46, 493 (2008).
    • Diagnostics of parameters by optical emission spectroscopy and Langmuir probe in a discharge of Ar/N2/CH4 ternary mixture. Guerrero A., Salazar-Flores L., Torres-Segundo C., Martínez H., Reyes P. G. and Castillo F., Journal of Physics: Conference Series 370, 012047-4, (2012).
  • Estudio de plasmas luminiscentes de interés atmosférico y astrofísico.
  • 1. DC discharge experiment in a Ar/N2/CO2 ternary mixture: a laboratory simulation of the Martian ionosphere`s plasma environment, García-Cosió G., Martínez H., Calixto-Rodríguez M., Gomez A., Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 112 (2011) 2787-2793.

    2. Langmuir probe and optical emission spectroscopy studies of low-pressure gas mixture of CO2 and N2, Méndez-Martínez E. F., Reyes P.G., Osorio-González D., Castillo F. and Martínez H., Plasma Science and Technology 12(3), 314-319 (2010).

  • Estudio de plasmas luminiscentes de líquidos.
  • 1. CH2Cl2 thin film formation on low-pressure DC plasma discharge, H. Martinez, O. Flores, B. Campillo, A. Gomez, L. Salazar-Flores and J.C. Poveda, Radiation Effects and Defects in Solids, en prensa (2012).

  • Estudio de la interacción de plasmas con superficies y degradación de hidrocarburos por plasmas.
  • 1. Asphaltene erosion process in air plasma: emission spectroscopy and surface analysis for air-plasma Reactions, Martínez H., Flores O., Poveda J.C. and Campillo B., Plasma Science and Technology 14, 303-311 (2012).

    2. Asphaltene surface erosion in air plasma, Villa M., Calixto-Rodríguez M., Martínez H., Poveda J.C., Reyes P.G., and Altuzar P., Plasma Science and Technology 12(1), 81-86 (2010).

  • Modificación superficial producida por los plasmas de películas delgadas con aplicaciones en celdas solares.
  • 1. Modifications in SnS thin films by plasma treatments, Martínez H., Avellaneda D., Nuclear Instruments and Methods B B272, 351-356 (2012).

    2. Optical and electrical characterization of AglnS2 thin films deposited by spray pyrolysis, Calixto-Rodríguez M., Martinez H., Calixto M.E., Peña Y., Martínez-Escobar D., Tiburcio-Silver A., Sánchez- Juárez A., Materials Science and Engineering B174, 253-256 (2010).

  • Estudio de la interacción de plasmas con monómeros y polímeros.
  • 1. M. E. Romero-Guzman, O. Flores, A. Flores, A. Romo-Uribe, B., Alvarado- Tenorio and B. Campillo. Cold-draw induced microstructure in PVC-bentonite nanocomposites. Polymer Advanced Technologies. 2009, 20 1-11.

    2. Romo-Uribe A., Flores O., Campillo B. and Flores A. Role of Microfillers on Molecular Orientation and Mechanical Properties of ThermotropicCopolyester. PolymericMaterials: Science&Engineering 2011, 105, 1033.

    3. Emission Spectroscopic Analysis of Poly(3-octyl thiophene) Exposed to Plasmas, Rodríguez-Lazcano Y. and Martínez H., Journal of Applied Polymer Science 105(5), 2947-2954 (2007).

    4. Comparative study on decomposition process of N-Isopropylacrylamide in He, N2 and air plasmas, Martínez H., Rodríguez-Lazcano Y. and Castillo F., Plasma Sources Science and Technology 16(3), 427-433 (2007).

  • Estudios de oxidación con plasmas.
  • 1. Oxidation Performance of Mo3Si with Al Additions, Rosales I., Martínez H., Bahena D., Ruiz J.A., Guardian R., Colin J., Corrosion Science 51, 534538 (2009).

  • Estudio teórico-experimental de interacciones ión-átomo.
  • 1. Absolute differential and total cross sections for neutral fragments from dissociative collisions of triatomic hydrogen like ions in He, Yousif F.B., Fuentes B.E., Martínez H., Journal of Physics B: Atomic, Molecular & Optical Physics. 43 (2010) 235206.

PROYECTOS VIGENTES
INFRAESTRUCTURA
COLABORACION INSTITUCIONAL
  • UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO
  • UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGO
  • UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL ESTADO DE MORELOS
  • CINVESTAV, UNIDAD QUERETARO
  • UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON
  • UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
  • INTEVEV-VENEZUELA
  • Colaboración con otras dependencias de la UNAM

  • INSTITUTO DE CIENCIAS NUCLEARES
  • FACULTAD DE CIENCIAS
  • FACULTAD DE QUIMICA.
  • INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN MATERIALES<
PUBLICACIONES RECIENTES

Artículos en revistas con refereo indizadas en el ISI

HERNANDEZ, Oscar, CAMPILLO, Bernardo y ROMO, Angel. Propiedades termo-mecánicas de nanocompuestos poliacrílicos-montmorillonita,  Propiedades termo-mecánicas de nanocompuestos poliacrílicos-montmorillonita. Revista de Sistemas Experimentales, ECORFAN 2015, 2-2: 77-81, ISSN 2410-3950
CASTILLO-Ruben, CAMPILLO-Bernado, ROMO-Angel. Incorporación de nanopartículas de SiO2 no modificadas, como nanorellenos a una matriz poliacrílica. ISSN: 2410-3950, , Revista de Sistemas Experimentales ECORFAN, Vol 2., Pag. 66-70.
Victor Contreras, Jan Lonnqvist, Juha Toivonen, “Detection of single microparticles in airflows by edge-filter enhanced self-mixing interferometry” Optics Express 24(8) (2016), 8886-8894.
Julio C. Villalobos, Sergio A. Serna, Bernardo Campillo, Edgar López-Martínez. Evaluation of mechanical properties of an experimental microalloyed steel subjected to tempering heat treatment and its effect on hydrogen embrittlement. 2016, International Journal of Hydrogen Energy.
Moreno-Garcia H., Messina S., Calixto-Rodriguez M., Martínez HEffects of Na incorporation and plasma treatment on Bi2S3 ultra-thin layers. Thin Solid fIlms. 2016.  
M. Rangel, J.G. Gonzalez-Rodriguez, S. Serna, A. Torres-Islas and B. Campillo. Stress Corrosion Cracking of X-80 Pipeline Steel in Biotethanol. Journal of Advanced Electrochemistry, Volume 2, Issue 2,2016 Pages 89-93.
 P. G. Reyes, A. Gómez, H. Martínez, O. Flores, C. Torres, and J. Vergara. Characterization of Ethanol Plasma Glow Discharge, Decomposition in Several Species and Solid Film Formation. IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 44, NO. 12, December 2016, 2995-3000.
Rosales I., Martinez H., Guardian R. Mechanical performance of thermally post-treated ion-nitrided steels, Applied Surface Science 371 (2016) 576–582. 
HERNANDEZ, Mireya, CAMPILLO, Bernardo y ROMO, Angel. Estudio de la incorporación de nanopartículas inorgánicas en una matriz polimérica, ISSN 2410-3950, , Revista de Sistemas Experimentales, ECORFAN (2015), Vol. 2, Núm. 2, Pág 71-76.
M Villa, O Flores, F Castillo, P. G. Reyes, H Martinez. Study of N2/He DC glow discharge. Journal of Physics: Conference Series 591 (1), 012067, 2015.
 S. Villalobos, F. Castillo, O. Flores, P. G. Reyes, H. MartínezOptical and electrical characterization of C3H6O/Ar glow discharge. Journal of Physics: Conference Series 591 (1), 012063, 2015.
E. López-Martínez, H. J. Vergara-Hernández, O. Flores, B. Campillo. Hydrogen Diffusivity in the Welding Zone of Two High Strength Experimental Microalloyed Steels. ISIJ International 01/2015; 55(11).
J. C. Poveda, O. Flores, H. Martinez, B. Campillo and F. B. Yousif. LOW PRESSURE CH2Cl2 PLASMA DISCHARGE. JOURNAL OF ADVANCES IN PHYSICS Vol.8, No.3, may 2015.
Edgar López-Martínez, Héctor Javier Vergara-Hernández, Sergio Serna, Bernardo Campillo. Artificial Neural Networks to Estimate the Thermal Properties of an Experimental Micro-Alloyed Steel and Their Application to the Welding Thermal Analysis. Journal of Mechanical Engineering 61(2015)11, 741-750.
Edgar López-Martínez, Octavio Vázquez-Gómez, Héctor Javier Vergara-Hernández,and Bernardo Campillo. Effect of initial microstructure on austenite formation kinetics in high-strength experimental microalloyed steels. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials Volume 22, Number 12, December 2015, Page 1304  
E. López-Martínez, Jazmín Y. Juárez-Chávez, S. Serna, B. Campillo. Nondestructive Approach for Determination of Steel Mechanical Properties. INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTERS & TECHNOLOGY Vol. 14, No. 9 p.6049-6058, June 2015 
Hernandez, Oscar, Campillo, Bernardo y Romo, Angel. Propiedades termo-mecánicas de nanocompuestos poliacrílicos-montmorillonita. Revista de Sistemas Experimentales 2015, 2-2: 77-81, ECORFAN, ISSN 2410-3950
Victor Contreras, Jan Lonnqvist, Juha Toivonen, “Edge Filter Enhanced Self-Mixing Interferometer” Optics Letters, 40 (2015), 2814-2817.
R. Sangines, V. Contreras, H. Sobral, A. Robledo-Martinez, “Optimal emission enhancement in Orthogonal Double Pulse Laser Induced Breakdown Spectroscopy”, Spectrochimica Acta part B 110 (2015), 139-145.
F. Castillo, H. Martínez, ICF-UNAM, J.J.E. Herrera, ICN-UNAM; G. Ramos, CICATA-IPN.  The plasma focus as a tool for plasma-wall-interaction studies; Journal of Physics, 591, 012031, 2015. 

Artículos en revistas con refereo no indizadas

Alexis Iván Gallegos-Pérez, Héctor Javier Vergara-Hernández, Edgar López-Martínez, Luis Olmos, Bernardo Campillo-Illanes, Octavio Vázquez-Gómez. Estudio cinético de la formación y descomposición de la austenita durante el calentamiento y enfriamiento continuo de un acero AWS” Memorias del XXII Congreso de la SOMIM Y XIV Congreso Iberomat Sept. 2016. Mérida, Yuc. Mexico.
Julio C. Villalobos, Sergio A. Serna, Bernardo Campillo, Osvaldo Flores and Edgar Lopez. Acero microaleado experimental sometido a tratamientos térmicos de revenido y su efecto sobre la fragilización por hidrógeno/ Experimental microalloyed  steel subjected to tempering heat treatments and its effect on hydrogen embrittlement. Revista: I+D Tecnológico IDTEC| Vol. 12, n.° 1, enero - junio 2016, p. 16-23.

Artículos in extenso de memorias de congresos y procedings

M L Hernanvez-Vargas, A Romo-Uribe and J Baghdachi, Influence of nanoparticle morphology on reaction kinetics, particle size and rheology in acrylic latex. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 1. 2015. Materials Research Society.  
R Castillo Pérez, A Romo Uribe, J Baghdachi, Dynamic mechanical analysis and morphology of nanostructured acrylic coatings. Mater.Res.Soc. Symp. Proc. vol. 1767. 2015 Materials Research Society.

Capítulos de libros

Ignacio Alvarez Torres, Remigio Cabrera-Trujillo, Maria del Carmen Cisneros Gudiño, Horacio Martinez Valencia y Rocio Jauregui Renau, CAPITULO: La Física Atómica, Molecular y Óptica en México, LIBRO: La Física en Mexico Volumen Unico, pags, 293-302 (2016)  
Román A. M., Galindo R., Campillo B., I. Puente, Martínez H., Flores O. Nitruración iónica de pernos de anclaje para concreto y su comportamiento mecánico a carga por impacto. Tercer Congreso Multidisciplinario de Ciencias Aplicadas en Latinoamérica, COMCAPLA 2016. 6 al 9 de diciembre, La Habana, Cuba.
 

Divulgación o educación

Ciencia detrás de la historia de un tumor, Martínez Valencia, Horacio, La Unión de Morelos, lunes 28 de Noviembre de 2016,  Págs. 18 y 19.