Herramienta de laboratorio para la caracterización óptica de aerosoles atmosféricos

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dc.contributor.advisorMontilla Rosero, Elenaspa
dc.contributor.authorBolaños Marín, Daniela
dc.coverage.spatialMedellín de: Lat: 06 15 00 N degrees minutes Lat: 6.2500 decimal degrees Long: 075 36 00 W degrees minutes Long: -75.6000 decimal degreeseng
dc.creator.degreeMagíster en Física Aplicadaspa
dc.creator.emaildbolanos@eafit.edu.cospa
dc.date.accessioned2020-08-18T21:26:02Z
dc.date.available2020-08-18T21:26:02Z
dc.date.issued2020
dc.descriptionEl presente trabajo describe el desarrollo de una herramienta de laboratorio para el análisis óptico de aerosoles atmosféricos a través del retroespacimiento o backscattering de la luz incidente. Específicamente se estudia la modificación del estado inicial de polarización de la luz después de la interacción con las partículas, dando información de la forma, tamaño y composición química de las mismas y complementando los análisis in situ tradicionales. Con el dispositivo desarrollado se estudia el efecto de variables meteorológicas como la humedad relativa del medio sobre las propiedades físicas y ópticas de las partículas. La herramienta desarrollada se compone de una cámara a la que se le inyectan aerosoles generados por un fluidizador, un sistema óptico para el envío, la recolección de la luz producida por el retroesparcimiento en las partículas, y la separación y medición de las intensidades del campo óptico paralelo y perpendicular, y un sistema de registro de las señales. La relación entre las intensidades medidas es llamada razón lineal de despolarización LDR (por sus siglas en inglés linear depolarization ratio) o δ. Además, se incorporan sensores de humedad relativa y temperatura del aire junto con actuadores que humidifican y deshumidifican el aire dentro de la cámara. En el contenido de este documento de investigación primero se analiza la relevancia, novedad y objetivos de la investigación en el capítulo introducción. En el capítulo fundamentos teóricos, se conceptualizan los aspectos más importantes acerca de los aerosoles y su interacción con la luz, introduciendo el concepto de scattering y presentando una idea resumida de los sistemas Lidar para la medición de aerosoles. También, se explica en detalle la polarización y el efecto de los medios sobre esta propiedad de la luz para finalmente llegar al concepto de despolarización. Al finalizar este capítulo se encuentra el método de corrección de errores en las señales de despolarización, introducidos por aberraciones de polarización en la óptica y los métodos computacionales para la simulación del scattering y la despolarización de la luz debido a las partículas. En el capítulo métodos e instrumentación, se describen los subsistemas del dispositivo implementado para las medidas indicadas, esto es, el fluidizador para la generación de aerosoles, el mecanismo de medición y control de la humedad relativa y la temperatura, y el montaje y calibración del sistema óptico de recolección de luz. En el capítulo resultados, se presentan los valores obtenidos de δ para dos tipos de aerosoles, carbonato de calcio, presente en la atmósfera de Medellín y polvo del Sahara, aerosol de referencia. Además, se analiza el efecto de las variaciones de la humedad relativa sobre las propiedades físicas y ópticas de los aerosoles y sobre la calibración del sistema, así como la comparación de estos resultados experimentales con los resultados teóricos obtenidos mediante simulación. Finalmente, el desarrollo de este trabajo de investigación para la determinación de la LDR de aerosoles atmosféricos permite destacar la importancia del diseño e implementación de este tipo de herramientas que apoyan y complementan la caracterización óptica de estas partículas, los estudios de formación de las nubes, la detección de fuentes de emisión de contaminantes y la modelación matemática del scattering de aerosoles para contribuir a la reducción de la incertidumbre de su influencia en el equilibrio radiativo local y global, y por lo tanto, en el cambio climático.spa
dc.identifier.ddc628.5 B687
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10784/17492
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad EAFITspa
dc.publisher.departmentEscuela de Ciencias. Departamento de Ciencias Básicasspa
dc.publisher.placeMedellínspa
dc.publisher.programMaestría en Física Aplicadaspa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.localAcceso abiertospa
dc.subjectLidarspa
dc.subjectAerosolesspa
dc.subjectRazón lineal de despolarizaciónspa
dc.subjectHumedad relativaspa
dc.subject.lembPARTÍCULAS ORGÁNICASspa
dc.subject.lembSALUD AMBIENTALspa
dc.subject.lembCALIDAD DEL AIREspa
dc.subject.lembABSORCIÓN DE LA LUZspa
dc.titleHerramienta de laboratorio para la caracterización óptica de aerosoles atmosféricosspa
dc.typemasterThesiseng
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesiseng
dc.type.hasVersionacceptedVersioneng
dc.type.localTesis de Maestríaspa

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