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II Escuela Andina de Espectroscopía(2-6 marzo 2009)

II Conferencia Internacionalde Espectroscopía

(9-13 marzo 2009)

PROGRAMASY

RESÚMENES

Hecho el Depósito Legalen la Biblioteca Nacional del Perú

Nº 2009-03125

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PRESENTACIÓN

Los métodos espectroscópicos son eficaces medios para la investigación científica, las aplicaciones industriales y los servicios públicos. Quienes realizan estudios y pruebas, sean estas en laboratorios académicos, plantas de producción o centros de servicios, tienen a su disposición un conjunto variado de procedimientos que representan opciones alternativas para acceder al conocimiento buscado con la precisión que cada caso demanda. Su aporte al desarrollo moderno es muy importante pues las actividades de ciencia y tecnología mundiales dan lugar a descubrimientos y aplicaciones empleando principalmente métodos espectroscópicos de análisis e interpretación.

Es en consideración al carácter transversal y universal de las espectroscopías y a la extraordinaria importancia que tienen en la sociedad moderna que, en mayo del 2005, un conjunto de instituciones peruanas de ciencia y tecnología realizaron la primera versión de la Escuela Andina de Espectroscopía y de la Conferencia Internacional de Espectroscopia (con la denominación genérica de SPECTRA) con el apoyo decidido y eficaz de un grupo de científicos franceses organizados en la asociación civil Puya de Raimondi. En esa ocasión participaron como expositores de la Escuela y de la Conferencia, 55 renombrados científicos de Europa, Asia y las Américas, estableciéndose duraderos y efectivos puentes de cooperación entre científicos de las distintas regiones, con un sustantivo beneficio general.

Como en aquella ocasión, en el 2009 el objeto principal de realizar este encuentro es el de lograr un impacto positivo para los países de la región latinoamericana y, en particular, para los de la subregión andina, informando y adiestrando a los participantes sobre los avances tecnológicos de las espectroscopías y sobre sus actuales y futuros horizontes de aplicación. En SPECTRA 2009 participarán más de 90 expositores de todo el mundo, incluyendo un significativo número de científicos provenientes de los países andinos.

El programa de la II Escuela Andina de Espectroscopia será dedicado, mediante el tratamiento de sus marcos teóricos y la realización de talleres de experimentación, a las áreas temáticas de agroindustrias, ciencias de materiales, arqueología, medio ambiente, ciencias de la vida, teledetección, simulación, astrofísica e instrumentación, con el objeto de mostrar el estado del arte de los métodos espectroscópicos tradicionales y emergentes en el presente, así como sobre los requerimientos de formación de personal calificado y de selección adecuada del equipamiento de laboratorios. Por su parte, el programa de la II Conferencia Internacional de Espectroscopia abordará los avances mundiales de las espectroscopías en los estudios y aplicaciones en las áreas temáticas indicadas. La Escuela tendrá lugar del 2 al 6 de marzo, y la Conferencia se realizará del 9 al 13 de marzo del 2009.

SPECTRA 2009 (Escuela y Conferencia) están dedicadas a Marie Sklodowska Curie, singular ejemplo de los valores de la ciencia. La vida de esta emblemática científica se caracterizó por su tenaz búsqueda de la verdad en la naturaleza mediante la experimentación y la conceptualización coherente y lógica así como por la voluntad de compartir sus descubrimientos liberalmente con los demás científicos y con la sociedad. Su vida y la de su esposo, Pierre Curie, son probablemente las más notables referencias de apostolado científico; un capítulo luminoso de la gran aventura humana por los caminos del intelecto.

Walter EstradaPresidente del Comité Organizador

SPECTRA 2009

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Organización

La coordinación general de la II Escuela Andina y de la II Conferencia Internacional de Espectroscopía 2009 está a cargo de:

• Walter EstradaDirector de la Escuela de Postgrado de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), PerúPresidente del Comité de Organización Local de SPECTRA 2009.

• Frédéric ChandezonInvestigador del Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA), Institut des Nanosciences et Cryogénie (INAC), Grenoble, FranciaPresidente de la Asociación Civil La Puya de Raimondi.

• Alex JiménezUniversidad Nacional de Ingeniería (UNI), PerúSecretario del Comité de Organización Local de SPECTRA 2009.

Comité de Organización Local

Integran el Comité de Organización Local:• Jaime Ávalos

Organización de Estados Iberoamericanos (OEI)• Guillermo Baldwin

Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP)• Víctor Barrena

Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM)• Ángel Bustamante

Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM)• Juvenal Castromonte

Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH)• Francisco de Zela

Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP)• José Carlos Díaz

Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)• José Ishitsuka

Instituto Geofísico del Perú (IGP)• Victor Latorre

Universidad Ricardo Palma (URP)• Benjamin Marticorena

Universidad Antonio Ruiz de Montoya (UARM)• Helena Maruenda

Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP)• Susana Petrick

Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)• Juan Rodríguez

Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)

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• Julio SantiagoInstituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN)

• Michel SauvainInstituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) y Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH)

• Justo RojasInstituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN)

• Jean-Joinville VacherCooperación Regional Andina (Embajada de Francia en el Perú)

• Luisa VetterInvestigadora asociada al Museo Nacional Sicán.

Comité de Organización internacional

Forman parte del Comité Internacional de organización de SPECTRA 2009:• Robert Baptist

Commissariat à l'Énergie Atomique (LETI-CEA, Francia)• Yves Barjhoux

INNOVALIS Aquitaine (Francia)• Masahiko Hayashi

Subaru Telescope (NAOJ, Hawai)• Jorge Linares

Université de Versailles Saint-Quentin-en-Ivelines (UVSQ, Francia)• Marie Thérèse Martin

Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN-CNRS, Francia)• Marcos Milla

Laboratorios Roche (EUA)• François Piuzzi

Commissariat à l'Énergie Atomique (IRAMIS-CEA, Francia)• Fernando Ponce

Universidad de Arizona (EUA)

Comité Científico

El Comité Científico de SPECTRA 2009 está integrado por:• Sune Svanberg

Ex Presidente del Jurado del Premio Nóbel en Física, Suecia• Bernard Bigot

Administrateur Général Commissariat à l´Énergie Atomique –Francia• Carlos Bustamante

Universidad de Berkeley, Perú-EUA• Fernando Ponce

Universidad de Arizona, Perú-EUA• Dwight Acosta

Universidad Autónoma de México, Perú- México

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• Luis BarbaLaboratorios de Arqueometría, IIA, UNAM, México

• Mathias BrustUniversidad de Liverpool, Inglaterra

• Charles De NovionSociedad Francesa de Física, Francia

• Gerardo Delgado BarrioConsejo Superior de Investigaciones Científicas, España

• Majed CherguiEscuela Politécnica Federal de Lausanne, Suiza

• Antonio CorreiaFundación Phantoms, España

• Claes GranqvistUniversidad de Uppsala, Suecia

• Peter HeringUniversidad de Düsseldorf, Alemania

• Tomás KirchhausenUniversidad de Harvard, Perú-EUA

• Roberto Machorro MejiaCentro de Nanociencias y Nanotecnología-UNAM, México

• Ismael MoyaEscuela Politécnica de París, Francia

• Antonio PereyraObservatorio Nacional, Brasil-Perú

• Marie-Louise SaboungiCentro de Investigación sobre la Materia Dividida, Francia

• Pierre SolerInstituto de Investigación para el Desarrollo, Francia

• Annick Suzor-WeinerUniversidad Paris-Sur, Francia

• Ludger WoesteUniversidad Libre de Berlín, Alemania

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Universidad Nacional de Ingeniería

Universidad NacionalMayor de San Marcos

Pontificia UniversidadCatólica del Perú

Universidad PeruanaCayetano Heredia

Universidad Nacional Agraria La Molina

Sociedad Peruanade Física

Instituto Geofísicodel Perú

Universidad AntonioRuiz de Montoya

Museo NacionalSicán

Oficina de Cooperación Regional Andina de la Embajada de Francia

UniversidadRicardo Palma

Organización de Estados Iberoamericanos

Instituto Peruanode Energía Nuclear

Asociación CivilPuya de Raimondi

Sociedad de Especialistas Latinoamericanos en Percepción Remota

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Sedes

La Escuela Andina de Espectroscopía (2-6 marzo) se desarrollará en los laboratorios de las universidades e instituciones organizadoras mientras que la Conferencia Internacional de Espectroscopía (9-13 marzo) tendrá lugar en el Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI), ubicado en la Av. San Luis 1771 - San Borja, Lima.

Otras sedes

Universidad Nacional de Ingeniería - Puerta Nº 5Facultad de Ciencias- Pabellón RAv. Túpac Amaru 210, Rímac, Lima.

Pontificia Universidad Católica del Perú• Pabellón de Física• Pabellón de QuímicaAv. Universitaria cdra. 18, San Miguel, Lima.

Universidad Nacional Mayor de San Marcos• Facultad de Ciencias Físicas• Instituto de Investigación de FísicaCiudad Universitaria, Av. Venezuela cdra. 34, Lima.

Universidad Nacional Agraria La Molina – Puerta Nº1Facultad de Ciencias ForestalesLab. de Teledetección Aplicada y SIGAv. La Molina s/n, La Molina, Lima.

Instituto Peruano de Energía NuclearCentro Nuclear “RACSO”Av. José Saco Km. 12, Huarangal, Carabayllo.

Programa cultural (Visitas al sitio arqueológico de Caral)

Como parte del programa cultural de SPECTRA 2009 se han programado visitas guiadas a la ciudad de Caral los días sábados 7 y 14 de marzo.

Ubicada en el valle de Supe, provincia de Barranca (150 Km al norte de Lima), la Ciudad Sagrada de Caral fue edificada por el primer Estado político que se formó hace unos 5000 años, simultáneamente con las sociedades antiguas de Mesopotamia, Egipto, India y China. Caral es sede de la civilización más antigua de América.

Los asistentes a SPECTRA 2009 que deseen participar en las visitas organizadas a Caral, podrán inscribirse en: [email protected]

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II Escuela Andina de Espectroscopía(2-6 marzo 2009)

II Conferencia Internacionalde Espectroscopía

(9-13 marzo 2009)

• Inauguración 13• Áreas temáticas y Programas 15• Resúmenes de la Escuela 55• Resúmenes de la Conferencia 79

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II Conferencia Internacionalde Espectroscopía

Inauguración y clausura

Los organizadores de SPECTRA 2009 se sienten complacidos de haber logrado el objetivo que se propusieron en febrero del 2008, de organizar este mitin científico como segunda versión del que tuvo lugar exitosamente en el 2005. Entre aquella ocasión y la presente SPECTRA ha crecido en temática y convocatoria, constituyéndose en una reunión de alto interés para los países andinos y en un puente para las relaciones entre los científicos de estos países y los de otras regiones del mundo, particular, aunque no exclusivamente, con los de Europa. Es importante señalar que este resultado es posible gracias a los nexos de colaboración entre las instituciones peruanas que organizan SPECTRA , cuyo número se ha duplicado entre el 2005 y el 2009, e instituciones de ciencia y de promoción científica de Europa, principalmente de Francia, y de otras regiones del mundo, así como del apoyo financiero de organismos internacionales andinos y mundiales, de empresas promotoras y de las propias universidades e instituciones científicas organizadoras de SPECTRA. En los próximos años SPECTRA se propone proseguir con la tarea iniciada y constituirse en una referencia como espacio de comunicación entre investigadores y de establecimiento de relaciones duraderas de cooperación de la ciencia andina con el mundo.

Programa de Inauguración de la Conferencia

Lugar: Auditorio del INICTELhola

Lunes 09 de marzo del 2009 hola

09:20 a 10: 00 hrs.Bienvenida

o Modesto Palma, Director Ejecutivo INICTELhola

Información sobre la ConferenciaWalter Estrada, Presidente de SPECTRA 2009

ho

la El aporte francés a la ciencia andinaCécile Pozzo di Borgo, Embajadora de Francia en el Perú

hola

Agradecimiento a los participantes y a los auspiciadoresFrédéric Chandezon, Investigador del CEA (Francia) y Presidente de La Puya de Raimondi

hola

Inauguración de la ConferenciaAurelio Padilla, Rector de la Universidad Nacional de Ingeniería

Programa de Clausura de la Conferencia

Lugar: Auditorio del INICTELhola

Viernes 13 de marzo del 2009 hola

18:40 a 19: 00 hrs.• Balance de la Conferencia

Benjamín Marticorena, Vicerrector de la Universidad Antonio Ruiz de Montoya ymiembro del Comité Local de OrganizaciónFrançois Piuzzi, Investigador del CEA (Francia) y miembro del Comité de Organización Internacional

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Ambiente y cambio climático 17

Aplicaciones de láseres, instrumentación y construcción de instrumentos 21

Arqueología 27

Astronomía 31

Ciencias de la vida 35

Materiales y nanociencias 41

Simulación 47

Teledetección 51

Áreas temáticas y Programas

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Espectroscopías en estudios del ambiente y cambio climático

El Cambio Climático global (CC) por efecto de la acumulación de gases de efecto invernadero en la alta atmósfera como resultado de las actividades de la economía humana, es considerado con creciente preocupación por todos los países del mundo, como consta en las conclusiones y acuerdos de los encuentros internacionales sobre este punto. Los efectos perniciosos del CC sobre la biosfera, el territorio y la producción comienzan a ser estudiados acuciosamente y, como en muchas otras áreas del conocimiento, los métodos espectroscópicos son los más versátiles y eficaces a disposición de los estudiosos. En particular, es importante el conocimiento sobre cómo influye la variabilidad climática en las distintas regiones del mundo, sobre las poblaciones y conductas de las numerosas y diversas especies biológicas. En la subregión andina, con un mar rico en especies pelágicas, el seguimiento espacial y temporal de las poblaciones de especies se realiza preferentemente mediante monitoreo satelital por teledetección. Para el estudio de ecosistemas marinos afectados por el Cambio Climático, también se emplea la técnica espectroscópica de Acustica Subacuática. En el presente se vienen realizando estudios prospectivos sobre nuevas técnicas espectroscópicas para entender mejor la relación entre el CC y los recursos marinos.

© SPECTRA 2009

Programa Conferencia Internacional

Jueves 12 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)

12:20 - 13:00 Interés y avances de la espectrometría de reflectancia en el infrarrojo en las ciencias ambientalesRichard Joffre, Bolivia 112Almuerzo

14:40 - 15:20 El Cambio Climático y el manejo de los recursos marinosHéctor Soldi, Perú 113

15:20 – 16:00 Acústica subacuática en el estudio de las características biológicas y físicas de ecosistemas marinos afectados por el cambio climáticoBertrand Arnaud, Perú 113

16:00 – 16:40 Determinación de arsénico en matrices ambientales del Desierto de Atacama, norte de Chile, utilizando a técnica de espectrometría de fluorescencia de rayos X de energía dispersivaLorena Cornejo, Chile 114

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Aplicaciones de los láseres, instrumentación y construcción

de equipos

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Esta área de SPECTRA se centra en el tratamiento espectroscópico de la luz para el análisis de materiales mediante el uso de los láseres como elementos excitadores de la materia. Así, se muestran diversas técnicas de espectroscopía láser. Complementariamente, se incluye técnicas de concepción y desarrollo de instrumentos para espectroscopía: espectrómetros y láseres.

En cuanto a la concepción y desarrollo de láseres se ofrecerán talleres sobre diseño y construcción de láseres YAG:Nd+++, sobre láseres pulsados de fibra óptica y sobre algunas tecnologías base para el desarrollo de instrumentos ópticos, como diseño óptico, diseño de películas delgadas, técnicas de evaporación de películas delgadas y de manufactura de componentes ópticas para instrumentos.

En relación a las técnicas espectroscópicas con láser están previstos talleres sobre determinación de elementos en sólidos mediante Laser Breakdown Spectroscopy - LIBS, determinación de gases mediante la técnica GASMAS y monitoreo de

.

Un taller de optoelectrónica ofrecerá la posibilidad de diseñar un telémetro láser de triangulación y un fluorímetro láser a 405nm.

Guillermo Baldwin,Pontificia Universidad Catolica del Perú

disolución térmica de nanoestructuras por técnicas de fotoacústica pulsada Un taller sobre slow technology motivará la recuperación de pequeños láseres, espejos, pequeños motores eléctricos, LEDs, detectores CCD, sensores, etc. de aparatos usados, como impresoras, lectoras de CD-ROM, celulares, automóviles, etc., para ser utilizados en construir instrumentos científicos de bajo costo.

Aplicaciones de los láseres, instrumentación y construcción de equipos

Programa Escuela Andina

Lunes 02 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 – 09:00 Espectrofotómetros

Roberto Machorro, México 6409:00 - 10:00 Teoría: Diseño óptico de espectrógrafos

Guillermo Baldwin, Perú 64

Fig. 1.- Manipuleo y ajuste de espejo de un láser He-Ne de cavidad abierta en el Laboratorio de Láseres de la PUCP.

Fig. 2.- Determinación de elementos constitutivos de máscara funeraria prehispánica en el

Laboratorio LIBS de la PUCP.

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10:00 - 12:00 Taller de diseño óptico de espectrógrafos 1 Guillermo Baldwin, Perú 64

12:00 – 13:30 Intermedio13:30 – 15:00 Taller de diseño óptico de espectrógrafos 1 (cont)

Guillermo Baldwin, Perú 6415:00 – 17:30 Taller de diseño óptico de espectrógrafos 2

Guillermo Baldwin, Perú 6415:00 – 17:30 Taller de diseño y simulación de películas delgadas ópticas

Roberto Machorro, México 65

Martes 03 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 10:00 Teoría: Manufactura de lentes y componentes ópticas para instrumentación

Carlos Pérez, México 6510:00 - 11:00 Teoría: Lateral Shearing Interferometer

Bruno Toulon, Francia 6510:00 - 11:00 Teoría: Elipsometría

Roberto Machorro, México 66+++11:00 - 12:00 Teoría y taller: Diseño y construcción de Láseres YAG:Nd

Omar Ormachea, Bolivia 6612:00 – 13:30 Intermedio

+++13:30 – 16:30 Teoría y taller: Diseño y construcción de Láseres YAG:Nd (cont.)Omar Ormachea, Bolivia 66Luis Ponce, Cuba

16:30 - 18:30 Teoría y taller: Slow technologyFrançois Piuzzi, Francia 66

Miércoles 04 Pontifica Universidad Católica del Perú (PUCP)08:00 - 12:00 Taller: Manufactura de lentes y componentes ópticas para instrumentación

Carlos Pérez, México 65Guillermo Baldwin, Perú

12:00 – 13:30 Intermedio13:30 - 15:30 Taller: Lateral shearing interferometer

Bruno Toulon, Francia 6515:30 - 18:00 Taller: Manufactura de películas delgadas - Parte 1

Roberto Machorro, México 69Gonzalo Gálvez, Perú

Jueves 05 Pontifica Universidad Católica del Perú (PUCP)08:00 - 12:00 Determinación de la concentración de gases en medios dispersivos con GASMAS

Cesar Costa, Ecuador 67Christian Santa Cruz

2+08:00 - 12:00 Fotoacústica pulsada y sus aplicaciones en mono cristales de KBr:EuElsi Mejía, México 68

12:00 – 13:30 Intermedio13:30 - 15:30 Taller: Manufactura de películas delgadas - Parte 2

Gonzalo Gálvez, Perú 6915:30 - 18:00 Láseres Pulsados fibra óptica

Miguel Andrés, España 69

Viernes 06 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 Teoría: Laser Induced Breakdown Spectroscopy - LIBS

Patrick Mauchien, Francia 69Gabriel Bilmes, Argentina

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12:00 – 13:30 Intermedio13:30 – 15:30 Taller: Laser Induced Breakdown Spectroscopy - LIBS

Gabriel Bilmes, Argentina 69Miguel Asmad, PerúRubén Sánchez, Perú

15:30 – 17:30 Taller: Optoelectrónica y aplicacionesRené Farcy, Francia 70

17:30 – 18:30 Taller: ElipsometríaRafael Coello, Perú 66

Programa Conferencia Internacional

Lunes 09 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)10:30 - 11:20 Environmental and medical applications of laser spectroscopy

Sune Svanberg, Suecia 8114:40 - 15:20 LIBS en acción. Diseño de analizadores portátiles y sistemas de teledetección

Javier Laserna, España 8215:20 - 16:00 Telemetría láser para la movilidad de los ciegos : aspectos presentes y futuros, aportes del

programa Limeño de RehabilitaciónRené Farcy, Francia 83

Martes 10 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)10:00 - 10:40 Diseño, construcción y evaluación de un espectrómetro de gran campo

Roberto Machorro, México 10110:40 - 11:20 LIBS for in-situ analysis

Patrick Mauchien, Francia 10111:20 – 11:40 Receso11:40 - 12:00 Nanoestructuras de iones ópticamente activos en matriz de cristales iónicos

Elsi Mejía, México 10212:00 – 12:20 Acquisition of multiple intercorrelated optical properties by means of LED multiplexing

Mikkel Brydegaard, Suecia 10312:20 - 12:40 La importancia de la espectroscopía en la investigación alimentaria: Estudio de las

interacciones entre carbohidratos y proteínas mediante técnicas espectroscópicasCarla Quiroga, Bolivia 103

12:40 – 13:00 Procesado de alimentos por láser: LIBS y fotoacústica como técnicas de monitoreoLuis Ponce, México 104

13:00 – 14:40 Intermedio14:40 - 15:00 Caracterización de piezas únicas y productos industriales utilizando LIBS y fotoacústica

inducida por ablación láserGabriel Bilmes, Argentina 104

15:00 – 15:20 Análisis mediante LIBS de mascaras funerarias MocheMiguel Asmad, Perú 105

15:20 - 15:40 Implementación y aplicaciones de un sistema de espectroscopía LIBS en QuitoCesar Costa, Ecuador 105

15:40 - 16:00 LIBS: application to nuclear waste managementJagdish Singh, EUA 106

16:00 – 16:40 Mesa Redonda: Técnicas espectroscópicas emergentes en LatinoaméricaCarla Quiroga, Bolivia Luis Ponce, MéxicoElsi Mejía, México Gabriel Bilmes, ArgentinaMiguel Asmad, Perú Cesar Costa, EcuadorRoberto Machorro, México

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Arqueología

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Espectroscopías en arqueología

En las últimas décadas la espectroscopía se ha convertido en una herramienta importante para los estudios arqueológicos, en los que son múltiples las incógnitas para las que las técnicas espectroscópicas pueden proporcionar información. La espectroscopia se aplica a una amplia variedad de estudios, tales como la identificación de fases minerales en pastas cerámicas y materiales de construcción mediante difracción de rayos X, análisis isotópicos que permiten elaborar y sustentar teorías relativas a la dieta y procedencia de los individuos, reconocimiento de las tecnologías con la que éstos elaboraron los objetos que nos dejaron como testimonio de sus actividades, entre otras muchas aplicaciones.

Actualmente algunos tipos de análisis elemental (como el Análisis por Activación Neutrónica, AAN, la Fluorescencia de Rayos X (FRX), la Absorción Atómica (AA) o la Emisión Atómica (ICP-AES) son empleados corrientemente en arqueología, y cada día se prueban técnicas más sofisticadas y tratamientos más complejos que se suman al conjunto de técnicas espectroscópicas escogidas para facilitarnos el acceso a la información requerida.

Así, si bien desde el punto de vista del quehacer del arqueólogo la aplicación de técnicas espectroscópicas se va apreciando como apoyo en el trabajo de interpretación de los acontecimientos y actividades de las sociedades antiguas, para el espectroscopista el desafío está en obtener el dato fidedigno, en comprender el material que estudia y en extraer la mayor cantidad de información de la menor cantidad de material. Esta problemática nos lleva a revisar con cada muestra el concepto de “técnica no destructiva”.

En efecto, a diferencia de lo que ocurre en la aplicación de las técnicas espectroscópicas para el análisis de los materiales industrializados o sintetizados en laboratorio (en que una muestra puede ser destruida para su análisis, porque se dispone de una cantidad ilimitada de ella), en el caso del uso de estas técnicas para el estudio de restos de patrimonio cultural arqueológico, se presenta el desafío de obtener la información causando el menor daño posible a una pieza, muchas veces única. Para este fin se

desarrollan estrategias de obtención de muestras y metodologías de preparación para los ensayos, lo que sólo es posible cuando los espectroscopistas (físico, químico, geólogo o biólogo) trabajan al lado de los arqueólogos.

Luisa Vetter, Museo Nacional SicanSusana Petrick, Universidad Nacional de Ingeniería

Fig 2. Murales polícromos de la Huaca de La Luna, Trujillo, La Libertad.

Fig 1. Máscara de oro Sicán, Museo Metropolitano de Nueva York.

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Programa Escuela Andina

Viernes 06 Centro Nuclear de Huarangal – Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN)08:30 - 09:20 Datación radiocarbónica y el efecto de reservorio

María Martha Sarmiento, Argentina 6209:20 - 10:10 Teoría: El análisis por activación neutrónica: un enlace entre la química analítica y la

arqueologíaPatricia Bedregal, Perú 62

10:10-10:30 Receso10:30-11:20 Teoría: Aportes de la técnica de Análisis por Fluorescencia de Rayos X en Arqueometría

Paula Olivera, Perú 6211:20-12:10 Teoría: Utilidad de los neutrones en arqueología

Marco Munive, Perú 6312:10 - 14:00 Intermedio14:00 - 14:30 Taller: El análisis por activación neutrónica: un enlace entre la química analítica y la

arqueologíaPatricia Bedregal, Perú 62

14:30 - 15:00 Taller: Aportes de la técnica de Análisis por Fluorescencia de Rayos X en ArqueometríaPaula Olivera, Perú 62

15:00 - 15:30 Taller: Utilidad de los neutrones en arqueologíaMarco Munive, Perú 63

Programa: Conferencia Internacional

Viernes 13 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)09:00 - 09:40 La Civilización Caral y la producción de conocimientos en Ciencia y Tecnología

Ruth Shady, Perú 9609:40 - 10:20 Una mirada a los estudios de arqueometría en Chile

Andrea Seleenfreund, Chile 9710:20 - 11:00 Bioarqueología: Estudio de restos humanos en contextos arqueológicos

Elsa Tomasto, Perú 9711:00 – 11:20 Receso11:20 - 12:00 Registro y documentación 3D de arquitectura prehispánica

Genevieve Lucet, Mexico 9812:00 – 12:40 Virtual restoration: an applied spectroscopy field, metals, alloys, paints and gilts

Patrick Callet, Francia 9812:40 – 14:40 Intermedio14:40 - 15:20 Análisis tecnológico de objetos lapidarios con microscopía electrónica de barrido

Emiliano Melgar, México 9915:20 - 16:00 La microscopía electrónica y el estudio de las técnicas de manufactura de los objetos de

conchaAdrián Velásquez, México 99

16:00 – 16:40 Characterization and conservation of wooden art and archeological objectsKhoi Tran, Francia 99

16:40 – 17:00 Receso17:00 - 18:00 Arqueología y arqueometría en el Perú: Ejemplos y lecciones del Proyectos Arqueológico Sicán

Izumi Shimada, EUA 100

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Astronomía

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Espectroscopía en Astronomía

Los átomos que componen nuestro cuerpo fueron, hace miles de millones de años, creados en el interior de las estrellas. La historia de la formación estelar ha sido revelada en gran parte por los avances de la espectroscopia astronómica. Está técnica se ha constituido en uno de los pilares de las investigaciones astronómicas actuales. El uso extensivo de espectrógrafos en asociación con telescopios ha permitido a los astrónomos conocer las composiciones químicas, temperaturas, presiones y movimientos de estrellas y galaxias distantes.

Al analizar un espectro astronómico, las líneas características de un elemento dado nos hacen inferir su presencia en la estrella, galaxia o medio interestelar entre la estrella y nosotros. Asimismo, la espectroscopia astronómica ha permitido deducir la cantidad en que un determinado elemento está presente en una objeto astronómico (estrella y otro) permitiendo a los astrofísicos definir una clasificación estelar.

Entre otras cosas, la técnica ha permitido saber que el hidrógeno es, en mucho, el elemento más común en el Universo y que es el material primigenio para la elaboración de los elementos más pesados. Este proceso se desenvuelve lentamente en el interior de las estrellas, como el Sol, y más vigorosamente en las violentas explosiones de supernovas.

El espectrógrafo ha hecho también una contribución importante al estudio de los movimientos de los objetos astronómicos vía la determinación de sus velocidades radiales por efecto Doppler sobre las líneas estelares. La principal ventaja es que no es necesario el conocimiento de la distancia al objeto, teniendo también aplicabilidad en galaxias y quásares distantes. Así, las velocidades radiales han sido medidas para miles de estrellas en nuestra Galaxia lo que se ha constituido en pieza clave para el entendimiento de su formación y evolución. Sabemos por ejemplo, que el Sol tiene una órbita casi circular alrededor del centro galáctico, con un período de 250 millones de años, pero que algunas estrellas más viejas se mueven en órbitas no circulares. Las medidas de velocidades radiales en otras galaxias nos han hecho entender que el Universo se está expandiendo con los objetos más distantes que podemos observar alejándose de nosotros a una fracción de la velocidad de la luz. Este resultado combinado con observaciones de la densidad de galaxias a diferentes edades del Universo nos ha permitido concluir que todo comenzó en un volumen muy pequeño y se expandió luego en el proceso conocido como Bing Bang. La espectroscopia en la región de las micro-ondas ha mostrado la radiación cósmica de fondo que fue emitida en ese tiempo inicial del Bing Bang.

Los modernos espectrógrafos astronómicos son instrumentos muy complejos. La precisión de sus elementos ópticos en los grandes telescopios llega a la milésima de milímetro. Nuevos instrumentos como las unidades de campo integrado han revolucionado las tradicionales aplicaciones de la espectroscopía astronómica, reafirmándola como una de las más poderosas herramientas de la moderna investigación astronómica.

Jose IshitsukaInstituto Geofísico del Perú

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Hickson CompactGroup 40

M 82 (NGC 3034)FOCAS (B, V, Ha)

Figure of Supernova Remnant: Crab Nebula (Messier 1)

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Programa Escuela Andina

Miércoles 04 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 El universo a través de la espectroscopía

Denis Rocha, Brasil 76José Ignacio García, España

12:00 – 14:00 Intermedio14:00 - 17:00 El universo a través de la espectroscopía (cont.)

Denis Rocha, Brasil 76José Ignacio García, España

Programa: Conferencia Internacional

Martes 10 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)09:00 - 09:40 Modern spectroscopy in astrophysics

Pierre Léna, Francia 8509:40 – 10:00 Receso10:00 - 10:40 Subaru Telescope: the science and the spectroscopy

Hideki Takami, Japón 8510:40 - 11:20 High resolution optical spectroscopy with the Subaru Telescope

Wako Aoki, Japón 8611:20 – 11:40 Receso11:40 - 12:20 Astronomical science results of the Subaru Telescope: infrared spectroscopy

Masatoshi Imanishi, Japón 8612:20 – 13:00 High resolutions in spectra and space unveil the existence of black holes in the Universe

Makoto Miyoshi, Japón 8613:00 – 14:40 Intermedio14:40 - 15:20 Astronomical spectroscopy in the radio and the infrared regions

Masatoshi Ohishi, Japón 8715:20 – 16:00 La espectroscopía astronómica en el Perú

José Ishitsuka, Perú 87

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Ciencias de la Vida

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Espectroscopía en Ciencias de la vida

La espectroscopía ha tenido una importancia fundamental en el rápido avance de la biología cuantitativa en los últimos cien años. Su uso en laboratorios de bioquímica, biofísica y biología molecular es tan frecuente que es difícil señalar protocolos experimentales que no necesiten de alguna técnica espectroscópica. Estudios sobre la estructura y función de ácidos nucleicos y proteínas emplean una gran diversidad de métodos espectroscópicos: fotometría, polarimetría, fluorescencia, resonancia magnética nuclear y electrónica paranuclear, rayos X, resonancia de superficie de plasmón y de luz infrarroja, espectrometría de masas, entre otros. Estos métodos permiten obtener información precisa sobre las conformaciones accesibles a las moléculas biológicas, su estabilidad termodinámica, sus interacciones con otras macromoléculas, ligandos o sustratos y sus propiedades funcionales, incluyendo catálisis en el caso de enzimas. Los ejemplos de avances fundamentales en biología apoyados en métodos espectroscópicos son múltiples: el secuenciamiento de genomas basado en lectoras de fluorescencia, la obtención de modelos moleculares de alta resolución por difracción de rayos X o resonancia magnética nuclear, el mecanismo de acción de metaloenzimas por resonancia electrónica paranuclear o espectrometría de absorción de rayos X, interacciones entre proteínas por espectrometría de masas, entre muchos otros avances. Este curso intenta presentar algunos de estos ejemplos en un nivel de rigor que permita no solo apreciar instancias para el uso de estas metodologías, sino también entender los fundamentos físicos en que se basan.

Marcos Milla, Laboratorios Roche Michel Sauvain, Institut de Recherche pour le Développement

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Cromatografia de proteinas sobre gel

CNRS, Béatrice Satiat-Jeunemaitre. Immunolocalisation of membrane proteins (red), microtubules (green) , in a dividing

plant cells (Hoechst staining in blue)

CNRS, Claire Boulogne. Ultrastructure of secretory cells in carnivorous plant (Drosera)

observed by TEM (transmission electron microscopy)

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Programa Escuela Andina

Lunes 02Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP)1 1308:00 - 12:00 Fundamentos Teóricos Básicos - RMN de H y C 1D

Roberto R. Gil, EUA 7109:00 - 12:00 Determinación estructural por RMN del protón, el carbono y el nitrógeno en

abundancia naturalMarie Thérèse Martin, Francia 71

12:00 – 13:30 Intermedio1 1313:30 - 16:00 Fundamentos Teóricos Básicos - RMN de H y C 1D (cont.)

Roberto R. Gil, EUA 7113:30 - 16:00 Determinación estructural por RMN del protón, el carbono y el nitrógeno en abundancia

natural (cont.)Marie Thérèse Martin, Francia 71

16:00 – 18:00 Laboratorio Resonancia Magnética NuclearRoberto R. Gil, EUA 71

Martes 03 Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP)08:00 - 12:00 Aplicaciones avanzadas - RMN multinuclear-multidimensional en aplicaciones estructurales

Roberto R. Gil, EUA 7112:00 – 13:30 Intermedio13:30 - 16:00 Aplicaciones avanzadas - RMN multinuclear-multidimensional en aplicaciones

estructurales (cont.)Roberto R. Gil, EUA 72

16:00 – 18:00 Laboratorio Resonancia Magnética NuclearRoberto R. Gil, EUA 71

Miércoles 04 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 Proteomics: what can be done at different investment scales

Christian Rolando, Francia 72

Miércoles 04 Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)14:00 - 18:00 Técnicas básicas en espectrometría de masas MALDI de tiempo de vuelo

Christian Santacruz, Ecuador 72Susana Petrick, Perú

Jueves 05 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 Light emitting diode based imaging spectroscopy

Mikkkel Brydegard, Suecia 7312:00 – 14:00 Intermedio14:00 - 18:00 Light emitting diode based imaging spectroscopy (cont.)

Mikkkel Brydegard, Suecia 73

Viernes 06 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 Técnicas cromatográficas aplicadas a la determinación de contaminantes orgánicos en aguas

Félix Hernández, España 73

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Programa: Conferencia Internacional

Lunes 09 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)11:20 - 12:10 “Hole-burning” - Espectral y otras espectroscopias de alta resolución: Ciencia y aplicaciones

Jean Pierre Galaup, Francia 8112:10 - 13:00 Proteomics of human plasma

Christian Rolando, Francia 82

Miércoles 11 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)10:00 - 10:40 Detection and treatment of malignant tumours using laser-based spectroscopic techniques

Katherine Svanberg, Suecia 10710:40 - 11:20 From breast tissue diagnosis by Raman spectroscopy to femtosecond dynamics at the

molecular level. Ultrafast energy flow at the phospholipid membrane-water InterfaceHalina Abramczyk, Polonia 107

11:20 – 11:40 Receso11:40 - 12:20 EPR spectroscopy applications: antioxidant to pro-oxidant molecular redox properties

Françoise Nepveu 10812:20 – 13:00 Arcanium of structural determination by NMR

Marie Thérèse Martin, Francia 10913:00 – 14:40 Intermedio14:40 - 15:20 Aplicaciones de la cromatografía acoplada a espectrometría de masas en el análisis de

residuos de plaguicidasFélix Hernández, España 109

15:20 – 16:00 Identificación de sustancias naturales con técnicas espectroscópicasRosario Rojas, Perú 110

Viernes 13 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)18:00 - 18:40 Luz, microscopio, acción

Tom Kirchhausen, EUA 100

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Materiales y Nanociencias

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Espectroscopías en materiales y nanociencias

El desarrollo de materiales avanzados ha dado lugar a un aumento vertiginoso de nuevos y mejores productos para la industria, así como nuevas formas de caracterización de los mismos. La investigación realizada a la escala de la mil millonesima parte de un metro, que lleva por nombre “nanociencia”, radica en el carácter disruptivo que viene generando su implementación en la industria. Este es el caso de la nanotecnología, que lidera las expectativas de aporte de la ciencia a la industria para la siguiente década, estimándose que los procesos y productos actualmente en el mercado se harán obsoletos frente a los nuevos productos desarrollados utilizando herramientas nanotecnologías. Asociados a éstas se han venido desarrollando nuevas técnicas de caracterización que permiten el conocimiento de los materiales desarrollados a la escala nanometrica. Tal es el caso de la microscopia de barrido de túnel que permite obtener imagenes con resolucion atómica de una superficie de metal o de semiconductor. Esa técnica fue desarrollada por Gerd Binnig y Heinrich Röhrer, quienes fueron galardonados con el Premio Nobel de Fisaca en 1986 por ese trabajo. Tambien es el caso de la Microscopía Electrónica de Transmisión y de la Microscopía de Fuerza Atómica, ambas con resolución atómica. Ademas, muchos de los materiales en forma de nanoobjetos (nanoparticulas, nanohilos, etc) tienen respuestas específicas relativas a su tamaño, las cuales pueden ser observadas por técnicas espectroscópicas. Por ejemplo, en fenómenos de confinamiento cuántico en la banda óptica de absorción de las nanoparticulas de semiconductores o la resonancia plasmonica para nanoparticulas metalicas y en la creciente anchura de los picos en los espectros de difracción de rayos X para nanopartículas en comparación con los del sólido macroscópico.

Algunas de las técnicas espectroscópicas de investigación en nanociencias y en las ciencias de materiales serán abordadas de manera fundamental en la Escuela, mientras que en la Conferencia se presentarán avances y temas de frontera.

Juan Rodríguez, Universidad Nacional de IngenieríaFréderic Chandezon, Commissariat à l'Énergie Atomique

Programa: Escuela Andina

Lunes 02 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 Teoría: Synthesis and characterization of gold colloidal nanoparticles

Mathias Brust, UK 57Frédéric Chandezon, Francia

CdSe Est: Spheres (a), rods (b) and (c) CdSe tetrapods

afm p3ht: topographical image in AFM tapping mode of poly(3-hexylthiophene) –

nanofibrils

CdSe nano: colloidal solutions of spherical CdSe nanocrystals of various under visible

light (top) and UV light (bottom).

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Lunes 02 Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)14:00 - 18:00 Taller: Synthesis and characterization of gold colloidal nanoparticles

Mathias Brust, UK 57Frédéric Chandezon, Francia

Martes 03 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 10:00 Teoría: Contact mode Atomic Force Microscopy

Jacques Cousty, Francia 5810:00 – 12:00 Teoría Espectrometría de Masas: fundamentos y medidas de un gas residual

Robert Baptist, Francia 58Frédéric Chandezon, Francia

Martes 03 Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)14:00 - 16:00 Taller: Contact mode Atomic Force Microscopy

Jacques Cousty, Francia 58Juan Rodríguez, PerúLuis Sánchez, Perú

16:00 – 18:00 Taller Espectrometría de Masas: fundamentos y medidas de un gas residualRobert Baptist, Francia 58Arturo Talledo, PerúFrédéric Chandezon, Francia

Miércoles 04 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones INICTEL-UNI08:00 - 10:00 Nanoelectrónica

Alain Schuhl, Francia 5810:00 - 12:00 X-ray detectors

Hervé Fanet, Francia 5912:00 – 14:00 Intermedio14:00 - 18:00 Teoría: Difracción de rayos X

Miguel Delgado, Venezuela 59José Solís, Perú

Jueves 05 Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM)08:00 - 12:00 Espectroscopía Mössbauer: ajuste de espectros

Jean-Marc Greneche, Francia 6012:00 – 13:30 Intermedio13:30 - 18:00 Prácticas de Laboratorio Mössbauer

Jean-Marc Greneche, Francia 60

Jueves 05 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones INICTEL-UNI08:00 - 10:00 Teoría: Microscopía electrónica, fundamentos

Fernando Ponce, EUA 6110:00 - 12:00 Analytical Transmission Electron Microscopy

J. Verbeeck, Bélgica 61

Jueves 05 Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)14:00 - 18:00 Taller: Microscopía electrónica

Fernando Ponce, EUA 60Alcides López, Perú

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Viernes 06 Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM)08:00 - 12:00 Taller: Difracción de rayos X

Miguel Delgado, Venezuela 69José Solís, Perú

12:00 – 13:30 Intermedio12:30 - 18:00 Taller: Difracción de rayos X (cont.)

Miguel Delgado, Venezuela 69José Solís, Perú

Programa: Conferencia Internacional

Lunes 09 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)16:00 - 16:40 Hybrid materials based on semiconductor nanocrystals and pi-conjugated polymer for

organic photovoltaic applicationsFrédéric Chandezon, Francia 83

16:40 – 17:00 Receso17:00 - 17:40 Espintrónica y túnel espectroscopía

Alain Schuhl, Francia 8417:40 - 18:20 Estudio del confinamiento de hidrógeno por espectroscopía con neutrones

Marie Louise Saboungi, Francia 84

Miércoles 11 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)09:00 - 09:40 Espectroscopía de emisión de luz con alta resolución espacial y temporal

Fernando Ponce, EUA 8809:40 – 10:00 Receso10:00 - 10:40 Progress in chromogenics: New results for electrochromic and thermochromic materials

and devicesClaes Granqvist, Suecia 88

10:40 - 11:20 Estructura de adsorbatos sobre TiO inmerso en agua: estudios experimentales y cálculos teóricos2

Miguel Blesa, Argentina 8811:20 – 11:40 Receso11:40 - 12:20 Infrared studies of surfaces of interest to catalysis and microelectronics

Francisco Zaera, EUA 8912:20 – 13:00 Nanocristales moleculares confinados en matrices de sol-gel: Nanoemisores ultra brillantes

para biofotónicaAlain Ibáñez, Francia 89

13:00 – 14:40 Intermedio14:40 - 15:20 Efectos de la variación en la razón [Co]/[Zn] en las propiedades de películas delgadas de

Co:ZnO, producidas por rocío pirolítico pulsadoDwight Acosta, México 90

15:20 – 16:00 Contact-mode atomic force microscopy nanometer-scale studies of hard material surfacesJacques Cousty, Francia 91

16:00 – 16:40 Model based quantification of core loss and low loss electron energy loss spectraJohan Verbeeck, Bélgica 91

Jueves 12 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)09:00 - 09:40 Propiedades magnéticas de nanoferritas

Jean Marc Greneche, Francia 92

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09:40 – 10:00 Receso10:00 - 10:40 Isotope-selective measurements in layered magnetic nanostructures

Waldemar Macedo, Brasil 9210:40 - 11:20 Application of resonance counters in Mössbauer spectroscopy

Sobir M. Irkaev, Rusia 9311:20 – 11:40 Receso11:40 - 12:20 Compuestos bi-estables de transición de spin: termo- piezo- y foto-conmutables

Jorge Linares, Francia 9312:20 – 13:00 Modelling optical ellipsometric parameters perovskite oxides thin films deposited by

pulsed laserPierre Dahoo, Francia 94

13:00 – 14:40 Intermedio14:40 - 15:20 A model to determine the elastic modulus of thin films from indentation tests

Jacky Lesage, Francia 9515:20 – 16:00 Aplicaciones de la radiación sincrotrón en materia condensada

Salvador Ferrer, España 9516:00 – 16:40 Espectroscopia de Fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) para el estudio de superficies

de materialesErica Ochoa, Brasil 95

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Simulación

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Espectroscopías y simulación

En la actualidad muchos problemas científico-tecnológicos relevantes son eminentemente multidisciplinarios, requiriendo su solución de la colaboración de especialistas de física, química, biología, ciencias de la computación, matemátcas, medicina, ingenierías y otras. La simulación, en particular la simulación computacional, es en esencia un programa de computadora que intenta imitar un modelo abstracto de un sistema particular.

Como consecuencia del desarrollo vertiginoso de la potencia de las computadoras y del desarrollo paralelo de nuevas tecnologías de la información, la simulacion va adquiriendo cada vez mayor importancia. En la actualidad, la simulación computacional es parte integral de las investigaciones básicas y aplicadas. La simulación, en general, ha adquirido una importancia similar a las de la teoría y el experimento. En los últimos años han surgido nuevos campos en este ámbito, tales como la ciencia de materiales computacional, la química computacional, la bioinformática, entre otras. La simulacion computacional se realiza comúnmente mediante dos potentes métodos: Dinámica molecular (que consiste en la integración numérica del sistema de ecuaciones de movimiento de un gran número de partículas que interactúan con cierto potencial) y elmétodo de Monte Carlo, método probabilístico basado en la utilización de números aleatorios.

Mediante la simulación se puede estudiar cualquier sistema o fenómeno. Sin embargo, su utilidad se hace mas notoria e interesante al estudiar sistemas o procesos difíciles y muchas veces imposibles de realizar experimentalmente. Tal es el caso, por ejemplo, del estudio de sistemas a temperaturas extremadamente bajas o extremadamente altas, o el de materiales o tejidos expuestos a intensas radiaciones ionizantes.

La nanotecnología es una de las áreas en que la simulación ocupa un lugar muy importante para estudiar las propiedades y comportamiento de nanoobjetos como nanohilos, nanotubos, nanovarillas, fullerenos, puntos cuánticos, motores moleculares, etc.

Entre estos nanoobjetos, los nanohilos metálicos destacan por su interés básico y aplicado, dado que manifiestan fuertes efectos balísticos y cuánticos en el transporte electrónico y magneto-electrónico. Por otro lado, los nanohilos metálicos

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Simulación de los procesos de ruptura de losnanotubos de MoS2

Simulación del daño estructural causado por las partículas alfa en el Zr. K-

Tracheno et al. J.Phys.:Condens. Matter 15 (2003) L1.

Simulación de la evolución temporal del ensamblaje de un sistema de nanopartículas de

cobre.

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presentan ordenamientos singulares (amorfos, helicoidales, etc) causados por su baja dimensionalidad y la disminución de la coordinación atómica promedio. Estas configuraciones atómicas inusuales en el macromundo son responsables de nuevas propiedades mecánicas que confieren a los nanohilos un mayor atractivo.

Los nanomateriales ensamblados sobre la base de los nanoobjetos presentan propiedades únicas e interesantes que, en ciertos casos, sólo pueden estudiarse por simulación.

Los más diversos espectros energéticos de sistemas a cualquier escala son calculados por simulación. De igual manera se estudian los espectros de emisión y absorción de materiales bajo la acción de partículas y diversas radiaciones.

Justo Rojas, Instituto Peruano de Energía Nuclear

Programa Escuela Andina

Viernes 06 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)14:00 - 18:00 Propiedades eléctricas y mecánicas de nanohilos metálicos y otros sistemas de baja

dimensionalidadPedro A. Serena, España 78

Programa Conferencia Internacional

Miércoles 11 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)16:00 - 16:40 Condiciones para la formación de nanohilos metálicos icosaédricos

Pedro A. Serena, España 110

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Teledetección

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Espectroscopías en teledetección

En una primera aproximación, la teledetección puede definirse como la ciencia de obtener información de objetos presentes en la Tierra, sin tener contacto físico con ellos. Para lograrlo, se analiza la energía electromagnética reflejada y/o emitida por esos objetos. Esa energía es captada por sensores transportados por aviones o satélites proveyendo información que se procesa y convierte en imágenes digitales que un analista interpretará y clasificará posteriormente para producir mapas para usos previstos en el programa de trabajo. La teledetección presenta la ventaja de la obtensión de información de áreas poco accesibles, de grandes extensiones y con relativa rapidez y su aplicación ha demostrado que disminuye los costos de evaluación y estudio de la superficie terrestre.

El objetivo de este curso es introducir a los participantes en la teledetección, presentado sus bases y los fundamentos más comunes del procesamiento de imágenes satelitales. De igual manera, se presentarán algunas de las aplicaciones que tienen estas imágenes: en la mejora de la producción agrícola, en el cambio del uso de la tierra ocasionado por la deforestación en bosques húmedos tropicales, en la cartografía de vegetación natural (principalmente de bosques) y en la mejor gestión de la actividad pesquera.

Víctor Barrena, Universidad Nacional Agraria la Molina

Subcuenca de Quillcayhuanca

Canales invertidos, Ica

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Programa: Escuela Andina

Lunes 02 Universidad Nacional Agraria la Molina (UNALM)08:00 - 12:00 Introducción a la teledetección

Victor Barrena, Perú 74Ethel Rubín de Celis, Perú

12:00 14:00 Intermedio14:00 - 18:00 Procesamiento de Imágenes

Victor Barrena, Perú 74Ethel Rubín de Celis, Perú

Martes 03 Universidad Nacional Agraria la Molina (UNALM)08:00 - 10:00 Teledetección y los cultivos

Percy Zorogastúa, Perú 7510:00 - 12:00 Aplicaciones en la cobertura y cambio de uso de la tierra

Carlos Vargas, Perú 75Patricia Huerta, Perú

12:00 14:00 Intermedio14:00 - 16:00 Aplicaciones en vegetación natural

Carlos Vargas, Perú 75Carla Zúñiga, Perú

16:00 - 18:00 Teledetección aplicada a las pesqueríasCesar Santisteban, Perú 76

Jueves 05 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 Fluorescencia aplicada a la teledetección de la vegetación

Ismael Moya, Francia 7712:00 14:00 Intermedio14:00 - 18:00 Fluorescencia aplicada a la teledetección de la vegetación (cont.)

Ismael Moya, Francia 77

Viernes 06 Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL-UNI)08:00 - 12:00 Fluorescencia aplicada a la teledetección de la vegetación (cont.)

Ismael Moya, Francia 7712:00 14:00 Intermedio14:00 - 18:00 Fluorescencia aplicada a la teledetección de la vegetación (cont.)

Ismael Moya, Francia 77

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Resúmenes de la Escuela Andina

SESIÓN 1 57

SESIÓN 2 64

SESIÓN 3 71

SESIÓN 4 74

SESIÓN 5 78

Materiales y nanocienciasArqueología

Aplicaciones de los laseres,Instrumentación y construcción de equipos

Ciencias de la vida

TeledetecciónAstronomía

Simulación

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Figure: TEM image of gold colloidal

nanopaticles (F. Chandezon y coll., 2008).

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ESCUELA ANDINA

SESIÓN 1

Synthesis and charaterization of gold colloidal nanoparticles

Mathias Brust y Frédéric Chandezon1 2

Univerity of Liverpool, Reino UnidoCommissariat à l'Énergie Atomique, Francia

The aim of this practical is to learn the basics about synthesis,properties and use of colloidal nanoparticles.The morning classes willdeal about colloidal nanoparticles in general (metal, semiconductor,etc).

The afternoon practical will deal with the synthesis of goldnanoparticles of different sizes and their photophysicalcharacterization using UV-Visible spectroscopy. This will allow toillustrate the concept and effect of plasmon absorption in metalnanoparticles and its relation with Mie theory.. Three different kindsof synthesis will be performed in parallel

• Around 15 nm spherical nanoparticles (in water): these couldbe used to attach on glass slides and look at in contact AFM.

• Around 6 nm spherical nanoparticles (in toluene): these couldalso be attached on glass slides and look at in contact AFM.

• Around 2 nm spherical nanoparticles (in toluene): to be usedfor XRD and illustration of the line broadening due to sizeeffect (Scherrer law).

The largest gold nanoparticles (6 and 15 nm ) will be attached to mercapto-silanized microscope glass slides forfurther analysis during the week with contact mode Atomic Force Microscopy (AFM).

Similarly, during the week we will perform size analysis of the largest nanoparticles (15 nm nm ) using TransmissionElectron Microscopy (TEM). In addition, to illustrate the effect of line broadening in X-Ray analysis due to sizeeffect and the use of Scherrer's formula; we will compare X-ray diffraction of the smallest (2 nm ) gold nanoparticleswith that of gold powder.

• I. Hussain et al., J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,16398

J.Turkevitch, Gold Bull. 1985, 18,87-91; 1985, 18,125-131

Bibliography

• I. Hussain et al., Langmuir 2003, 19,4831•

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Contact mode Atomic Force Microscopy

Espectroscopía de masas: fundamentos y medidas de un gas residual

Nanoelectronica

Jacques Cousty

Robert Baptist y, Frédéric Chandezon

Alain Schul

Commissariat à l'Énergie Atomique, Francia

This course is divided in two parts. The fist one is a lecture introducing the basic principles of scanning probemicroscopy (Scanning Tunnelling Microscopy (STM) and Atomic Force microscopy (AFM)). The main parts of anAFM working in contact mode are described. Some critical points for accurate measurements of the sampletopography are explaining. Several examples showing that artefacts associated with contact mode AFM observation(vibrations, changes in the friction force, tip artefact) are presented and discussed. Force-distance curves showingforce changes in the tip/surface interaction are explained. We also examine the influence of capillarity forces on theforce applied by the tip onto the sample surface.Basic elements for AFM working with an oscillating probe near the surface are introduced. In particular the AFMrunning at constant frequency and attenuated amplitude, also called tapping mode (TM), AFM is explained.

The second part of the course is a workshop. The goal is to carry out experiments with a NanoSurf AFM apparatuson several kinds of sample. We follow step by step how to start up AFM observations from the preparation of thesample, fixation of the cantilever, optimisation of the feedback loop parameters up to the critical analysis of theobtained images.

Commissariat à l'Énergie Atomique, Francia

La espectroscopia de masas es una de las técnicas a menudo usadas en la ciencia del vació. Durante esta escuelarepasaremos algunas técnicas del vacío, algunos principios de medidas de presión y describiremos dos de losespectrómetros principales usados para la determinación de masas. Para esto, algunos elementos de óptica departículas cargadas serán usados para explicar como el filtro cuadrupolar y el “Time of Flight” (tiempo de vuelo) deespectrómetros funcionan. Usaremos el software SIMION bien adaptado para campos electrostáticos en 3dimensiones y mecánica de partículas cargadas. Haremos experimentos sobre la manera de determinar los variosiones que existen en una cámara de vació. Un “MicroVision Plus” espectrómetro de la empresa MKS Instruments(patrocinador de SPECTRA 2009) será usada para este curso de educación. En la parte teórica del taller, se trataratambién de la aplicación de esas técnicas espectroscópicas de masas para estudiar componentes en fase gaseosa(moléculas, clusters, biomoléculas).

SPINTEC, Francia

Es ahora posible de reunir la materia, átomo tras átomo, para construir nuevos componentes electrónicos. Situada enla frontera entre la física y la química, este nuevo campo de ciencia va conducir a la concepción de nuevos conceptosen nano-electrónica. Del otro lado, empezada hace 50 anos, la carrera tras la miniaturización de los transistores, está

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llegando a sus límites. Se puede ahora contar el número de átomos que contiene un transistor. A la intercesión deestos dos caminos se encuentra la nano-electrónica. Introdujésemos los conceptos de base de este nuevo mundosantes de ilústralo can ejemplos en molecular electrónica, espintrónica, y computador cuántica.

Commissariat à l'Énergie Atomique, Francia

The goal of this tutorial is to give the principles and applications for X ray detection:

• interaction of X rays and matter

Different exercises are associated to the tutorial using simple calculation in order to obtain the most importantproperties of a detector: efficiency, resolution, DQE

Instituto Peruano de Energía Nuclear, PerúUniversidad de los Andes, Venezuela

X ray detectors

Difracción de rayos X

Hervé Fanet

José Solís , Miguel Delgado

• signal formation in a detector• Use of semiconductors• Signal processing• Application for physics and medical imaging

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El propósito del curso es dar los fundamentos de la difraccción derayos X para estudiantes y profesionales en fisica, quimica, eingenieria. La difracción de rayos X es uno de los fenómenos físicosque se producen al interactuar un haz monocromático de rayos X conuna sustancia cristalina. La dispersión coherente que se produce delhaz de rayos X por parte de la materia (se mantiene la longitud de ondade la radiación) y la interferencia constructiva de las ondas que están enfase producen la difracción de rayos X obteniéndose un difractograma.El difractograma de una muestra policristalina permite identificar lasfases cristalinas (puesto que todos los sólidos cristalinos poseen sudifractograma característico) tanto en su aspecto cualitativo como enel cuantitativo. Los estudios de polimorfismo, transiciones de fase, ysoluciones sólidas, medida del tamaño de partícula, determinación dediagramas de fase, etc., se realizan habitualmente por difracción derayos X. Esta técnica también puede dilucidar estructuras cristalinasde nuevos materiales. En el curso se tocarán los siguientes puntos:Producción y propiedades de los rayos X, estado cristalino (simetria

Figura: difractograma de rayos X de un polvo de

TiO2 obtenido a partir de la hidrolisis de

isopropoxido de titanio en HClO a los pHs

mostrados (M. Quintana y coll., 2008).4

22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

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Espectroscopía Mössbauer: ajustes de espectros

Microscopía Electrónica de Transmisión

Jean-Marc Greneche

Fernando A. Ponce y Alcides López

Université du Maine, Francia

Mediante algunos ejemplos de espectros complejos, se intentará ajustar la estructura hiperfina en relación con laspropiedades físicas del material analizado. La idea es demonstrar lo que no hay que hacer frente a un espectroMössbauer!

Arizona State University, EUAUniversidad Nacional de Ingeniería, Perú

El Microscopio Electrónico deTransmisión (Transmission Electron Microscopy,TEM) es un poderoso instrumentopara el estudio de las propiedades de los materiales a una escala próxima a la del átomo. Usando un haz electrónicocon energías de entre 100 keV hasta más de 1 MeV, y con muestras delgadas (< ~0.2 m), se pueden observar variosaspectos de la naturaleza del material. El modo de operación del TEM depende de la selección de las condiciones dedifracción del haz electrónico. El modo de alta resolución se obtiene usando la mayoría de los haces electrónicos quepueden ser transmitidos sin alteración significativa de intensidad y fase. Existen en la actualidad microscopios conresolución espacial por debajo de 0.1 nm. El haz electrónico produce excitaciones en el material que dan lugar avarios tipos de espectroscopías debido a la perdida de energía (EELS) y la emisión de rayos X (EDXS). Se puedetambién usar la fase del haz electrónico para producir holografías que permiten la medición de camposelectrostáticos y magnéticos con resolución espacial de una fracción de nanómetro. Habrán dos presentaciones, unacubriendo los fundamentos de TEM y otra práctica en el laboratorio ilustrando algunas formas sencillas depreparación de las muestras así como la caracterización morfológica y cristalina de diversos materialesnanoparticulados.

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cristalográfica, notación del grupo espacial, planos cristalográficos e índices de Miller), teoria de difracción de rayosX (Ley de Bragg, cristal simple y policristalino, intensidad de los picos de difracción, difractogramas calculados,distorsiones de los difractogramas), obtención de un buen difractograma (técnicas de preparación de muestras ymedida de un difractograma), difractómetro de polvo de rayos X: factores que afectan el perfil de los picos, rejillas,calibración y alineamiento, detectores, Identificación cualitativa de fases y el método de Rietveld para análisiscuantitativo.

Durante el taller, se aplicarán los principios teoricos a muestras caracteristicas.

Los asistentes a este taller pueden ser estudiantes de pre o postgrado asi como jovenes profesionales con educación enfísica, ciencia de los materiales, ingeniería y química.

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contain excitation peaks that are typical for a given atom type and contain on top of that some fine structure which isrelated to the detailed excitation state structure related to the bonding between the atoms. This allows to not onlydeduce the stoichiometry of the sample on a local scale, but also to learn something about the bonding of thedifferent atoms with each other. Interpretation of these spectra is more involved as compared to EDX, but it forms apotentially richer source of information.

A last commonly used method is high angle annulared dark field (HAADF) scanning transmission electronmicroscopy (STEM). This technique is different from the other two techniques in the sense that it only containsinformation about the average atomic number in a region in the sample. The method works by forming a smallfocussed probe on the sample and by recording the electron scattering from this region only in the high angle regimeby using an annular detector. This scattering consists for the most part of inelastic phonon scattering and the signalcan be shown to be proportional to the average atomic weight and the thickness of the sample. For a sample with auniform thickness this enables to visually see different regions in the sample by their different scattering intensity

Analytical Transmission Electron Microscopy

Jo Verveeck

University of Antwerp, Bélgica

In this lecture we will learn about the possibilities to use a transmission electron microscope as a tool to probechemical information from small regions of samples. In many cases it is nessecary to study the types of atoms that arepresent in a sample in addition to studying the crystal structure. In other words we not only want to know where theatoms are located but also which atoms are located where.

There are three techniques which are commonly used for this purpose and their working principle will be explained.

A very common technique on TEM is the use of energy dispersive X ray spectroscopy (EDX). In this method, fastelectrons hit a sample and inelastically excite atoms to some excited state.These states are unstable and a relaxation tothe ground state occurs quickly after the excitation while releasing an X-ray photon with an energy dictated by theenergy difference between the excited state and the ground state. Since these energy differences are typicalfingerprints for the type of atom, they can be used to determine the chemistry of a sample. The X-ray photons withcharacteristic energy are emitted from the sample and are usually recorded with a semiconductor detector whichgenerates a current pulse proportional to the X-ray energy. In this way a spectrum can be made by counting a largenumber of these events and the spectrum can be quantified in terms of stoichiometric ratios of elements in thesample.

A second method which is gaining popularity is electronenergy loss spectroscopy (EELS). In this method, the fastelectrons from the transmission electron microscope hitthe sample and inelastically excite specific atoms of thesample to some excited state. In doing this, the fastelectrons lose the same amount of energy as needed tomake the excitation and therefore become slightly slower.These inelastic electrons are transmitted trough the thinsample and are collected in a spectrometer whichmeasures the energy of the electrons by using a magneticprism which causes the path of the fast electrons to differslightly from the path of those electrons that have lostsome amount of energy. Recording the amount ofelectrons with a certain energy loss on a detector leads to aso-called EELS spectrum (see figure 1). These spectra

A typical EELS spectrum from a

La0.85Ca0.15MnO3 thin film. Note the large

dynamic range and the atom specific excitation

edges.

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Datación radiocarbónica y el efecto de reservorio

El Análisis por Activación Neutrónica: un enlace entre la química analítica y la arqueología

Aportes de la técnica de Análisis por Fluorescencia de Rayos X en Arqueometría

María Martha Sarmiento

Patricia Bedregal, Eduardo Montoya, Pablo Mendoza, Blanca Torres y Marco Ubillús

Paula Olivera

Universidad Nacional de La Plata, Argentina.

El método de datación radiocarbónica permite establecer cronologías absolutas durante los últimos 40.000 años y esmuy utilizado en la arqueología, paleontología y la geología del Cuaternario. El fundamento de la dataciónradiocarbónica consiste en determinar el contenido residual de 14C existente en una muestra, transformando esevalor en edad. Este isótopo del carbono se encuentra presente en los organismos vivos, tanto vegetales comoanimales. El 14C es obtenido no solo de la atmósfera sino de diferentes fuentes o “reservorios” que pueden presentaredades aparentes. Es necesario entonces ser precavidos cuando utilizamos muestras para su datación que no seencuentren en equilibrio radiocarbónico con el reservorio atmosférico, pues su utilización podría implicar errores degran magnitud dentro de la escala cronológica.

Instituto Peruano de Energía Nuclear, Perú

La química analítica desempeña un rol importante en el desarrollo de las ciencias y gracias a ella es posible identificary cuantificar los constituyentes de las sustancias. Dentro de esta rama de las ciencias, se ubica el análisis poractivación neutrónica (AAN), técnica analítica nuclear de análisis cualitativo y cuantitativo, que consiste en lairradiación de una muestra con neutrones para hacerla radiactiva. Los isótopos formados emiten radiación gammaen el proceso de decaimiento a su configuración más estable, radiación que es medida para determinar lasconcentraciones de los diferentes elementos químicos presentes. Una de sus aplicaciones resaltantes, es en lacaracterización de piezas arqueológicas, para responder cuestiones relativas a la ubicación de áreas de producciónprehistórica, identificación de rutas de comercio e intercambio de materias primas y objetos arqueológicos entrecomunidades, así como para seguir la traza de piezas individuales desde el sitio en que se encontraron hasta el lugar deorigen. La información analítica puede ser también utilizada para verificar la autenticidad de los objetos e identificarel fraude o tráfico ilícito de los mismos.

Instituto Peruano de Energía Nuclear, Perú

Cualquier material colocado en una posición adecuada y segura, al ser irradiado por un haz de rayos X, fotonesgamma o partículas ionizantes provenientes de una fuente radiactiva o de un generador, provoca la fluorescencia de

and thereby deduce changes in the chemical constituents. Although this method is very indirect and sometimesdifficult to interpret, it has the advantage of having a good signal to noise ratio and the possibility to go to single atomcollum resolution, enabling the study of the chemical nature of separate atomic collums at eg. a grain boundary.

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rayos X característicos de los elementos presentes en la superficie expuesta. La energía de los mismos permite laidentificación y cuantificación de hasta 20 ó 30 elementos simultáneamente.

La Fluorescencia de rayos X es una técnica analítica muy sensible y versátil en la que, como respuesta a la irradiación,se captan los rayos X característicos de los átomos presentes en el material. La sensibilidad de la técnica es tan agudaque permite determinar hasta algunos átomos de un elemento entre un millón de átomos de otros elementos;además de no destruir ni dañar los objetos artísticos, arqueológicos e históricos. Recientemente se ha utilizado latécnica de análisis por fluorescencia de rayos X en investigaciones sobre la dieta de la antigua población de la zona deVilla El Salvador (distrito del sur de Lima), como parte del estudio arqueológico de la Cultura Lima, así como en lacaracterización de otros materiales arqueológicos.

Instituto Peruano de Energía Nuclear, Perú

Los neutrones pueden ser usados en investigaciones arqueológicas mediante la radiografía con neutrones oneutrografía, que es una técnica de ensayo no destructivo similar a la radiografía común. Se emplea un haz deneutrones proveniente de un reactor nuclear que al incidir sobre un objeto modificará la forma del haz neutrónico(absorción y dispersión) según la estructura elemental de la muestra a analizar. El haz modificado se registra en unsistema de detección de 1D o 2D. El sistema de detección entrega una imagen interna del objeto. La neutrografía escomplementaria a la radiografía convencional, ya que los neutrones presentan una mayor interacción con losnúcleos atómicos y esta interacción es más fuerte con elementos livianos que con pesados. La técnica se aplica conventaja en fardos y urnas. Por otra parte, se logra con ella la información sobre la manera en que se distribuyen losmateriales en la manufactura de piezas multiestructurales como coronas, máscaras y pectorales.

Utilidad de los neutrones en arqueología

Marco Munive y Javier Gago

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ESCUELA ANDINA

SESIÓN 2

Espectrfotómetros

Diseño óptico de espectrógrafos

Roberto Machorro

Guillermo Baldwin

Universidad Nacional Autonoma de México, México

Breve panorámica de diferentes espectrofotómetros. Principio de funcionamiento, componentes básicas, criterios deselección, comentando algunos instrumentos comerciales, sus ventajas y características.

Pontificia Universidad Católica del Perú

Se comienza con una introducción teórica sobre la óptica estándar y la óptica para espectroscopía. En óptica estándarson revisados algunos parámetros importantes como campo de visión, apertura numérica, etc. En óptica paraespectroscopia se introduce los parámetros usuales para poder cuantificar principalmente la dispersión y laresolución en rejillas. Se continúa diferenciando los monocromadores de los espectrógrafos, describiendo lasconfiguraciones de Czerny-Turner y de Fastie-Ebert. Se presentan algunos de sus parámetros instrumentales yproblemática más importantes.

Continúa un primer taller donde se hace simulación de arreglos espectroscópicos sencillos, utilizando rejillas planas,lentes y espejos. El objetivo es doble, introducir a los participantes en el manejo del programa de diseño OSLOEDU, y mostrar que la calidad óptica de un espectrómetro depende del tipo, posición, tamaño, etc., de los lentes,espejos, rejillas que lo conforman. Se introduce y usa aberraciones de forma global.

Se termina con un segundo taller donde se hace la simulación de monocromadores y/o espectrógrafos. El objetivo essimular y caracterizar arreglos clásicos como el Fastie-Eber y el Czerny-Turner con el fin de poder disponer su mejoruso o conformación. Para esta parte se pide a los participantes, en caso sea posible, traer datos del arreglo de algúnmonocromador o espectrógrafo de sus laboratorios para que lo simulen.

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Diseño y simulación de películas delgadas ópticas

Manufactura de lentes y componentes ópticas para instrumentación

Lateral shearing interferometer

Roberto Machorro

Carlos Pérez y Guillermo Baldwin

Bruno Toulon

Universidad Nacional Autonoma de México, México

Se presentan los fundamentos para el diseño de filtros interferenciales ópticos, desde la propagación de los camposelectromagnéticos en medios homogéneos, interfaces, hasta algunas aplicaciones para la espectroscopía. Haremosuso de paquetes para el manejo de multicapas, con los que será posible ver el desempeño de los diseños, sensibilidadde sus parámetros y posible sistema de monitoreo óptico durante su construcción.

Thin Film Optical Filters,Third Edition by H. Angus Macleod (Taylor & Francis; 3rd edition, 001)

Centro de Investigaciones en Óptica, MéxicoPontificia Universidad Católica del Perú, Perú

En la parte teórica se ofrece una perspectiva de las técnicas tradicionales de manufactura de lentes y componentesvarias aplicables a la instrumentación óptica.. Espejos de primera superficie, planos y esféricos, lentes simples yprismas son ejemplos de componentes ópticas.

En la parte de taller, el alumno aprenderá diferentes procesos de manufactura, desde el generado de la superficieóptica hasta su tallado, pulido y pruebas ópticas de forma y curvatura. Esto se hará a través de la manufactura de unespejo esférico de primera superficie y de formato cuadrado, idéntico a los del monocromador del sistema LIBS de laPUCP. Se prevé que el espejo ya pulido terminará su proceso en el -también programado- Taller de Evaporación dePelículas Delgadas, donde deberá ser recubierto metálicamente mediante evaporación al vacío de aluminio. Duranteeste talles se hará uso de una máquina generadora de superficies esféricas, una máquina esmeriladora-pulidora,esferómetro y probadores de forma de superficie.

ONERA, Francia

Lateral shearing interferometers are a common wave front sensor, used with success to test classical opticalcomponents or laser beams. The basis of these interferometers is to make two or more replicas of the initial beaminterfere. Thus this technique is self-referent and does not require a reference wave, which is a major advantage interms of compactness and simplicity. In this workshop, we dwell upon quadri-wave lateral shearing interferometers,which offer the possibility to characterize two-dimensionally the wave front, in a single measurement. This kind oflateral shearing interferometer is based on a diffraction grating. The theoretical background of the device ispresented; the realization of such a device is experimentally demonstrated.

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Elipsometría

Diseño y construcción de láseres YAG: Nd

Slow Technology

Roberto Machorro y Rafael Coello

Omar A. Ormachea y Luis Ponce

François Piuzzi

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Universidad Nacional Autonoma de México, MéxicoPontificia Universidad Catolica del Perú, Perú

Repaso teórico de los principios de elipsometría como espectroscopia especializada en caracterización de materiales,entre ellos las películas delgadas. Veremos los elementos del instrumento, interpretando algunos resultados ymodelos de ajuste de datos.

Ellipsometry and Polarized Light, North Holland (April 1, 1987)

Universidad Privada Boliviana, BoliviaCentro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, México

Los láseres del tipo YAG:Nd , son los sistemas mas usados en el ámbito científico, aunque tiene muchasaplicaciones prácticas en otras áreas. En la parte teórica se describirá el principio fundamental de funcionamiento delos generadores ópticos quánticos (láseres), se dará una clasificación resumida de los láseres existentes, se realizará unadescripción de los sistemas de bombeo óptico y de la electrónica de potencia convencional para los láseres sólidospulsados y se mostrará los sistemas electrónicos, mecánicos, ópticos desarrollados por los dos Centros deInvestigación involucrados en el diseño y construcción de láseres de este tipo.

Durante el taller se realizará la demostración experimental de los sistemas YAG:Nd láser. Reconocimiento de laspartes conformantes de un láser sólido del tipo YAG:Nd (Cabezal láser, fuente de alimentación, sistemarefrigerante ). Reconocimiento de las partes principales de la fuente de alimentación eléctrica (electrónica depotencia, sistema trigger, sistema de disparo). Método de alineación (alineación del sistema óptico del láser).Funcionamiento del sistema láser en los modos de generación libre y modulación del factor de calidad (Q-switchpasivo). Obtención de la segunda armónica del láser de neodimio (532 nm)

Commissariat à l'Énergie Atomique, Francia

El curso estará dedicado a mostrar el interés de la recuperación de componentes de alta tecnología en aparatosusados, como impresoras, lectores de CD-ROM, teléfonos móviles, automóviles, etc. La lista de los posiblescomponentes es amplia: pequeños láseres, espejos, pequeños motores eléctricos, LEDs, detectores CCD lineales,sensores, etc. También se mostrará que hay una relación íntima entre ciencia y tecnología, a través de los principioscientíficos y de los desarrollos de la ciencia que han sido necesarios por la realización de estos componentes. Loscomponentes recuperados pueden ser utilizados para construir instrumentos científicos de bajo costo que pueden serutilizados en colegios y laboratorios de investigación. Describiremos algunos ejemplos de aplicaciones en el campode la espectroscopía. Se explicarán también los problemas asociados y los límites del empleo del concepto de “Slow

Referencia

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Technology”. Finalmente, se mostrará que este método de recuperar selectivamente componentes de aparatosusados contribuye al desarrollo sostenible y al conocimiento íntimo del aparato de origen. Tomaremos comoejemplo del CD-ROM. Desarmaremos diversos CD-ROM para recuperar los espejos, láseres y fotodiodos yharemos funcionar los láseres.

Escuela Politécnica Nacional, Ecuador

Determinación de la Concentración de Gases en Medios Dispersivos con GASMAS

César Costa y Cristian Santacruz

El propósito de este laboratorio es introducir GASMAS(GAs in Scattering Media Absorption Spectroscopy). Seestudiarán los procesos de dispersión y absorción de luz asícomo la técnica de detección modulada. Durante elejercicio, se investigarán frutas, espuma de poliestireno ymadera de balsa. Para la cuantificación se introducirátambién un método de calibración llamado AdiciónEstándar. Una charla teórica corta servirá para familiarizar alos participantes con los fundamentos de GASMAS, y serevisarán conceptos de amplificación modulada (lock in) yde operación y funcionamiento de los diodos láser, así comolos procesos de diosérsión y absorción resonante por oxígenomolecular.

Para el laboratorio, será necesario discutir detalles relacionados con la selección de diodos láser adecuados.GASMAS es una técnica que se puede usar para estimar la concentración de gases dentro de medios dispersivos comoespumas, frutas y el cuerpo humano. La base del método es que las moléculas de gas dentro de estos medios absorben

Fig. 1: Dispositivo esquemático GASMAS

resonantemente en longitudes de ondap r e c i s a m e n t e d e t e r m i n a d a s . L a scomponente s bá s i c a s de l equ ipoexperimental de GASMAS son un diodoláser, un tubo fotomultiplicador, y laelectrónica para la detección modulada (Fig.1). Usaremos GASMAS para investigar lallamada banda A del oxígeno molecular(760nm), que se muestra en la figura 2. Eloxígeno molecular es una especieomnipresente y su estudio es importante enaplicaciones ambientales tales como elestudio de los procesos de intercambio yrespiración que los que las frutas de diversaíndole participan durante su maduración.

Fig. 2. La banda A de oxígeno molecular consiste de muchas

líneas delgadas de absorción (alrededor de 760 nm), con un

ancho típico de GHz a presión atmosférica.

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En general, las fases precipitadas en halogenuros alcalinos dopados con cationes divalentes pueden formar diferentesestructuras. Se conoce que el tipo de precipitado de iones de europio es fuertemente dependiente de la temperaturade envejecimiento. Cuando las muestras son mantenidas a temperaturas de alrededor de 100 ºC se produce laformación de precipitados, los que han sido relacionados a la fase cúbica de Suzuki. La señal FA es generada por elproceso no radiativo y la PL es la parte del proceso radiativo. Ambas nos dan información de manera diferente acercadel proceso de disolución térmica de los precipitados. En esta práctica la disolución térmica de las nanoestructuras enfase de Suzuki es simultáneamente monitoreada por las técnicas de fotoacústica y luminiscencia. El comportamientotérmico es seguido mediante el análisis de correlación y el análisis de los espectros de la señal fotoacústica y el espectrode luminiscencia (ver Fig 1)

Fotoacústica pulsada y sus aplicaciones en mono cristales de KBr:Eu2+

Elsi Mejía

Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico.

El efecto fotoacústico es el fenómeno de la generaciónde ondas acústicas en un medio después de la interaccióncon luz pulsada. Esto fue descubierto por AlexanderGraham Bell en 1880. Las ondas acústicas generadas porla interacción con pulsos láser en la materia condensadahan sido ampliamente utilizadas para la caracterizaciónde materiales. Una propiedad importante de estefenómeno es que el resultado de la señal fotoacústica(FA) depende de las propiedades de absorción y losparámetros termoelásticos de la muestra. En general,pueden ocurrir diferentes mecanismos de excitación,tales como canales de desexcitación térmicos y not é r m i c o s ( f l u o r e s c e n c i a , f o t o q u í m i c a ,fotoconductividad, etc.) . El calor producido por losprocesos de desexcitación se realiza en la muestra,después de la excitación de un pulso y es detectado comola señal FA. Las discusiones sugieren que el procesoradiativo y no radiativo puede ser estudiado comofotoluminiscencia (FL) y la señal FA, respectivamente.

Fig 1. Diseño experimental para la detección de la disolución

térmica de la fase de Suzuki en el KBr:Eu . DH= divisor de haz,

L= lente, SP= sensor piezoeléctrico, ME= medidor de energía.

2+

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Manufactura de películas delgadas

Láseres pulsados de fibra óptica

Laser Induced Breakdown Spectroscopy LIBS

Roberto Machorro , Gonzalo Gálvez

Miguel V. Andrés

Patrick Mauchien y Gabriel Bilmes

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Universidad Nacional autonoma de México, MéxicoPontificia Universidad Catolica del Perú, Perú

En la manufactura de filtros interferenciales se emplea dos principales temas de conocimiento: la tecnología de vacíoy el crecimiento de capas delgadas. La calidad de un filtro se basa en los materiales usados y el número de capas, puedellegar a 100 en muchos casos, para hablar de un filtro de alta calidad.

En el taller, manufacturaremos un filtro interferencial de materiales dialécticos, de un cierto número de capas. Losmateriales a usar serán: monóxidos de titanio y silicio y fluoruro de magnesio. Durante el proceso veremos temasrelacionados con él: tecnología de vacío, bombeo, limpieza por plasma, control de gases, evaporación directa yreactiva, etc.

Universidad de Valencia, España

Los láseres construidos empleando sólo componentes de fibra óptica se caracterizan por ser sistemas compactos ymuy robustos, tener un bajo consumo energético y proporcionar un haz de alta calidad. En particular, el desarrollode láseres pulsados de fibra óptica en régimen de modulación del factor Q de la cavidad ("Q-switch") o en régimen desincronización de modos (mode-lock) requiere el desarrollo de técnicas eficientes de modulación implementadas ensistemas todo-fibra. El desarrollo de dispositivos dinámicos de fibra óptica con tiempos de respuesta entre elmilisegundo y décimas de microsegundo permite la realización experimental de este tipo de láseres. La tecnología defibra óptica permite diseñar láseres pulsados cuyas características espectrales son particularmente especiales, asícomo las características del haz emitido.

Este curso permitirá conocer algunas técnicas de preparación de componentes de fibra óptica fundamentales para elmontaje de los láseres y, así mismo, se estudiarán en detalle algunos de los montajes experimentales de láseres deemisión pulsada en régimen “Q-switched” y en régimen “mode-locked”.

Commissariat à l'Énergie Atomique, FranciaCentro de Investigaciones Ópticas de la Plata, CIOp. y Universidad Nacional de La Plata, Argentina

Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is one of the most leading techniques for material characterization.Among its advantages it can be mentioned: applicability to virtually all type of materials; low sample requirements(microdestructive); lack of sample preparation; multielement capability; speed of measurement, and deep profilinganalysis. LIBS is a technique with increasing applications in diverse fields of science and the technology, in industryand production, in archaeology, anthropology and conservation of cultural heritage, in environmental control,

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biomedicine, etc. The objective of this short course is to present the fundamentals and the state-of-the-art of thistechnique as well as its main applications and their possibilities

Centro de Investigaciones Ópticas de la Plata, CIOp. y Universidad Nacional de La Plata, ArgentinaPontificia Universidad Catolica del Perú, Perú

En este taller los participantes podrán tomar contacto directo con los principales aspectos experimentales de latécnica LIBS. Se utilizará un sistema compuesto por un Láser Nd-YAG, un arreglo óptico para colección de luz,monocromador y detector. Se realizarán mediciones en muestras de metal y en piezas arqueológicas y con losespectros obtenidos se discutirá y mostrará como realizar el procesamiento de los datos.

Universidad Paris XI, FranciaPontificia Universidad Católica del Perú, Perú

Los participantes del taller van a analizar los compromisos existentes al diseñar un telémetro láser detriangulación según la aplicación y experimentar las dificultades del arreglo mecánico.Se va a diseñar a fluorímetro láser a 405nm muy sencillo y ver como incrementar la sensibilidad para llegar adetectar diferencias de auto fluorencia en tejidos orgánicos.

Taller de Espectroscopia Inducida por Laser

Optoelectrónica y aplicaciones

Gabriel Bilmes , Rubén Sanchez y Miguel Asmad

René Farcy y Rafael Coello

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ESCUELA ANDINA

SESIÓN 3

Aspectos Teórico - Prácticos en espectroscopías de Resonancia MagnéticaNuclear multinuclear y multidimensional en solución (Parte 1)

Fundamentos Teóricos Básicos - RMN de H y C 1D

Structural determination by NMR of the proton, carbon and nitrogen in natural abundance

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Roberto Gil

Marie T. Martin

Carnegie Mellon University, EUA

Durante el primer día se abordarán conceptos básicos del fenómeno de resonancia magnética nuclear y losparámetros más importantes. Se desarrollará en forma detallada la correlación que existe entre parámetros como elcorrimiento químico y las constantes de acoplamiento escalar con la estructura molecular. También se presentará elacoplamiento dipolar y cómo este parámetro conduce a la observación del efecto nuclear de Overhauser (NOE) y suvariante ROE. Se discutirá en detalle la importancia del NOE en la determinación la estructura tridimensional deuna molécula, como así también su dependencia con la distancia internuclear entre protones, el tamaño molecular yla viscosidad del medio.

Institut de Chimie des Substances Naturelles CNRS, Francia

A short recall of the principle will be made on the pragmatic and empirical mode, no equation will be presented. Wewill analyze the various possibilities related to NMR experiments in two dimensions and their contributions to thestructural determination.

An example will be presented on a simple molecule, then we will strip together the various spectra recorded on one600 MHz to elucidate its structure. Each participant will have the photocopies of the spectra to work personally.For this work we will be supported mostly by using simple logic instead of knowledge of spectral data. A remoteconnection will enable us to have access to the database ACD which includes software of prediction of chemical shiftbeing based on a very rich database.

According to the interest of the public we will see also the processing of spectrum on the software BrukerTopspin

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Aspectos Teórico - Prácticos en espectroscopías de Resonancia MagnéticaNuclear multinuclear y multidimensional en solución (Parte 2)

Aplicaciones Avanzadas - RMN Multinuclear-Multidimensional en Aplicaciones Estructurales

Proteomics: what can be done at different investment scales

Técnicas básicas en espectrometría de masas MALDI de tiempo de vuelo

Roberto Gil

Christian Rolando

Christian Santacruz , Susana Petrcik

Carnegie Mellon University, EUA

Durante el segundo día se discutirá la aplicación combinada de parámetros como la constante de acoplamientoescalar, el efecto nuclear de Overhauser y los acoplamientos residuales dipolares en la determinación deestereoquímica y análisis conformacional. A continuación se enseñará el uso de experimentos multinucleares ymultidimensionales para la determinación de la estructura de moléculas orgánicas pequeñas. Se discutiránexperimentos de correlación homonuclear como COSY, TOCSY y NOESY, y experimentos de correlaciónheteronuclear como HSQC y HMBC.

Université des Sciences et Technologies de Lille, Francia

Proteomics is the science of characterizing proteins. The “omics” suffix indicates that like genomics ortranscriptomics, proteomics studies all the proteins of an organism rather than focuses on one single protein. Theemergence of proteomics during the late nineties results from the progress in two fields: analytical chemistry(especially mass spectrometry) and genome sequencing. Nevertheless in proteomics, there is no “PCR magic wand”to enhance gene expression as in transcriptomics and genomics; all experiments are performed on the proteinspresent in a sample. The investigation/study of posttranslational modifications, such as glycosylation orphosphorylation is a great advantage for proteomics that allows accessing their dynamic behavior. Sensitivity is alsoa key parameter for proteomic experiment. Starting from one million cells, up to two thousands proteins may beidentified for a sequenced organism. The workshop will present the different step of a proteomic experiment from asample to the data processing. The workshop will introduce first the critical sample preparation describing theprotein extraction from a cell culture, the separation by 1D and 2D-electrophoresis and the gel digestion. Analysisby Mass Spectrometry (MS) using either MALDI (Matrix Assisted Laser dissociation) or nanoESI (ElectrosprayIonization) will be presented including all the practical aspects for sample desalting. Tandem mass-spectrometrymethods (on TOF/TOF) and high resolution instruments (FT-ICR and Orbitrap) will be also presented. MS-datamining in genomics data base will be introduced. Finally, a quantification aspect in proteomics (AQUA, SILAC, orlabel free) will be explained. Several concrete cases from our laboratory will be discussed.

Escuela Politecnica Nacional, EcuadorUniversidad Nacional de Ingenieria, Perú

Este curso es acerca del uso de la espectrometría de masa de tiempo de vuelo como una herramienta de análisiscualitativo de macromoléculas. La espectrometría de masas produce información acerca de la masa de las moléculaspresentes en una muestra, y en algunos casos se puede tener una estimación de su concentración.

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Un espectrómetro de masas tiene por lo común tres partes: un sistema de ionización, un analizador de masa y unsistema de detección. Existen diferentes tipos de cada uno de estos sistemas, y la variedad de combinaciones posiblesa dado como resultado muchos tipos de espectrómetros de masa, cada uno con sus propias ventajas y debilidades.Una de las más usadas combinaciones son los espectrómetros de masa de tiempo de vuelo con ionización MALDI(matrix-assisted laser desorption ionization), los cuales se han convertido en un instrumento de análisis muy comúnen la actualidad. Su uso es diverso, pero en especial se lo aplica al estudio de las moléculas orgánicas como lospéptidos, proteínas, y carbohidratos. Su aplicación es muy diversa como por ejemplo la medicina, ciencias forenses,biología, protesaómica, ciencia de los alimentos, control de calidad, entre otras.

Durante el curso se discutirá los conceptos básicos de funcionamiento de un espectrómetro de masa de tiempo devuelo, técnica de ionización MALDI, y se demostrará experimentalmente los métodos de preparación de muestrasen MALDI, métodos de calibración, y algo acerca del análisis de resultados.

Lund University, Suecia

The rapid advance in the development of Light Emitting Diodes (LEDs) provides excellent and inexpensive optionsfor spectroscopic light sources. The LED is discussed as a light source and examples of measurement geometries areillustrated. A range of measurements techniques for reflectance, absorption, transmission, scattering andfluorescence, lifetime and photo migration are revised. LED multiplexing is introduced. Ideas on scientific andprofessional automated acquisition systems in Matlab and LabView are introduced. In the afternoon workshopautomated acquisition systems based on LED multiplexing will be constructed and evaluated. Scattering propertieswill be investigated in the spectral domain, and a simple multispectral image system for monitoring liquid water insamples will be elaborated. Applications are related to drying of crops. The idea is to construct one or twooperational instruments which the participants will bring back to their home institutions.

Universidad Jaume I, Castellón, España

En este taller se tratan las técnicas cromatográficas aplicadas al análisis de residuos de contaminantes orgánicos enmuestras de interés ambiental (principalmente aguas). Se consideran, en primer lugar, las distintas etapas detratamiento de muestras (toma de muestras, extracción/separación), purificación (clean-up) y medida analítica,incluyendo la etapa de derivatización, cuando ésta es necesaria. Posteriormente se abordan los métodos que puedenaplicarse en análisis ambiental (barrido o screening, cuantificación, confirmación, elucidación) y se comentan lasprincipales técnicas analíticas aplicadas para este fin (principalmente acoplamientos cromatografía/espectrometríade masas).

Se presentan ejemplos de listas prioritarias de contaminantes a controlar en el medio ambiente y algunos casosprácticos de análisis de contaminantes orgánicos. Se presta especial atención a la problemática de los plaguicidas y secomentan los criterios para la selección de plaguicidas prioritarios en programas de control de la calidad de aguassubterráneas, con ejemplos ilustrativos de resultados obtenidos en aguas de la Comunidad Valenciana (España). Se

Light Emitting Diode Based Imaging Spectroscopy

Técnicas cromatográficas aplicadas a la determinación de contaminantes orgánicos en aguas

Mikkel Brydegaard

Félix Hernández

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aborda finalmente la validación de los métodos analíticos aplicados para este fin, así como los criterios para laconfirmación de la identidad de los compuestos detectados en las muestras.

Universidad Nacional Agraria la Molina, Perú

En esta primera parte del curso-taller se darán los conceptos básicos de la teledetección, analizando la definición de lamisma así como se utiliza la interacción de la energía electromagnética con diferentes cuerpos. De igual manera, severá que es una imagen, cuales son sus características y los diferentes tipos de imágenes existentes en el mercado asícomo sus diferentes aplicaciones. En la sesión de procesamiento de imágenes se darán a conocer de manera prácticaalgunos de los procesos que se realizan en las diferentes etapas o fases en el procesamiento digital de imágenes, y setrabajará en la corrección geométrica, varios realces de detalles espectrales y multiespectrales y finalmente,clasificaciones supervisadas y no supervisadas de imágenes de satélite.

Universidad Nacional Agraria la Molina, Perú

Durante esta sesión se darán a conocer de manera práctica algunos de los procesos que se realizan en las diferentesetapas o fases en el procesamiento digital de imágenes, así se trabajarán procedimientos para realizar la correccióngeométrica, varios realces de detalles espectrales y multiespectrales y finalmente, clasificaciones supervisadas y nosupervisadas de imágenes de satélite.

ESCUELA ANDINA

SESIÓN 4

Introducción a la teledetección

Procesamiento de imágenes

Victor Barrena y Ethel Rubín de Celis

Victor Barrena y Ethel Rubín de Celis

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Teledetección y los cultivos

Aplicaciones en la cobertura y cambio de uso de la tierra

Aplicaciones en vegetación natural

Percy Zorogastúa

Carlos Vargas , Patricia Huerta

Carlos Vargas , Carla Zúñiga

Centro Internacional de la Papa, Perú

Las características de la superficie terrestre pueden ser identificadas, cuantificadas y localizadasespacialmente en forma fiable, precisa y dinámica, mediante la teledetección, diferenciando los cultivos y recursos apartir de las variaciones espaciales, espectrales y temporales. La información sobre los cultivos constituye una de lasbases de la seguridad alimentaria en los países, siendo la cuantificación de su extensión y condición hídrica,nutricional y sanitaria, según el estadio de desarrollo en el que se encuentren, requisitos para estimar la producción ylos requerimientos de bienes y servicios que la harán posible.

Sociedad Latinoamericana de Especialistas en Percepción Remota, Perú

Las imágenes de satélite son una importante fuente de datos para los estudios de uso de la tierra y del cambio de usode la tierra. En este módulo, con ayuda de imágenes de satélite, se identificarán diferentes usos de la tierra y, para unperiodo determinado, se observarán los cambios producidos en ella. Así se podrán reconocer la dinámica urbana, lastendencias en el crecimiento de la población, el seguimiento de la deforestación y, con ello, el modelamiento de ladeforestación en un periodo determinado, entre otras aplicaciones.

Sociedad Latinoamericana de Especialistas en Percepción Remota, PerúMAP GeoSolutions, Perú

En vista de la importancia que tiene en la opinión pública mundial la disminución de los bosques tropicales comofactor en el cambio climático global, en este módulo se pondrá énfasis en el procesamiento de imágenes para elestudio de bosques húmedos tropicales como una herramienta para la toma de decisiones. En este módulo sepresenta la manera como pueden ser utilizadas las imágenes de satélite en la evaluación de los Recursos Forestalescomo una herramienta de apoyo en trabajos profesionales tales como inventarios forestales, manejo de cuencas,manejo de bosques, construcción de caminos, aprovechamiento forestal y el replanteo sobre el terreno de todo tipode mejoras.

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Teledetección aplicada a las pesquerías

El universo a través de la espectroscopía

Cesar Santisteban

Denise R. Goncalves y José I. García de la Rosa

Geomap Digital S.A.C., Perú

A mediados de la década de los 80's se inicia el uso de las imágenes satelitales aplicadas a la pesca en Sudamérica,inicialmente se usaron las imágenes de la constelación de satélites NOAA (Nacional Oceanografic and AtmosfericAdministration) y su sensor AVHRR (Advancer Very High Resolution Radiometer) que usando 2 bandas infrarrojotermales permitían producir mapas de temperatura superficial del mar. También en esa época ya se estabanrealizando investigaciones con las imágenes del satélite Nimbus-7 y su sensor CZCS (Coastal Zone Color Scanner)que estaba diseñado para ofrecer imágenes de las concentraciones de plancton en el océano utilizando las bandasvisibles de espectro electromagnético.

Ya en pleno siglo 21, la aplicación de las imágenes de satélite ha evolucionado significativamente, seguimos usandoimágenes de una nueva generación de satélites de la constelación NOAA para generar mapas de temperaturas delmar, pero ahora adicionalmente y mediante modelos matemáticos se generan también mapas de temperaturas sub-superficiales y de la profundidad de la termoclina, tenemos satélites como el Orbview-2 con su sensor SeaWifs (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) y los satélites Acqua y Terra y su sensor MODIS para generar mapas dedistribución y concentración de plancton, satélites como Topex y Poseidón con su Radar-Altímetro que generamapas de altimetria satelital del océano que nos permite monitorear frentes oceánicos, remolinos y masas de aguasub-superficiales como las ya conocidas Ondas Kelvin, así como generar mapas de vientos y corrientes en el océano.También en base a imágenes y modelos matemáticos se generan mapas de concentraciones y distribución de lasalinidad del mar, los cuales próximamente serán reemplazados por imágenes de satélites como el SAC-D, que conun sensor activo de Radar permitirá generar mapas de salinidad en base a la medición de la conductividad eléctricadel agua.

Es así como la teledetección ha contribuido significativamente en la evolución de las pesquerías, siendo el Perú unode los países que ha sabido asimilar progresiva y eficientemente el uso de estas tecnologías.

Observatório do Valongo, BrasilInstituto de Astrofísica de Canarias - IAC, España

En este curso se ofrece una visión general de como los espectros de los planetas, estrellas y galaxias nos informan sobresus propiedades básicas, tales como temperatura, densidad, composición química, movimiento, etc. A lo largo delcurso los participantes utilizarán las técnicas de análisis y extracción de informaciones de espectros astronómicos.

(1) El Espectro Electromagnético: El Universo en diferentes longitudes de onda; (2) El espectrógrafo: desde el mássimple hasta los más avanzados. ¿En qué se diferencian?; 3) ¿Que hemos aprendido con los espectrógrafosastronómicos? Dos siglos de historia, desde qué Fraunhofer observó las líneas solares (1814) hasta la actualidad.Espectros de absorción y emisión; (4) La información contenida en las líneas espectrales y cómo extraerla:composición química, temperatura, movimiento, magnetismo, etc.

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Programa del curso

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Fluorescencia aplicada a la teledetección de la vegetación

Ismael Moya

Laboratoire de Météorologie Dynamique, LMD CNRS, Francia

Fotosíntesis y fluorescencia de la clorofila.• Interacción luz y materia.

Fotosíntesis y metabolismo segundario.

Fotosíntesis y teledetección de la vegetación.

Programa del curso

• Estructura y organización de la membrana fotosintética de las plantas.• Mecanismos de regulación de la energía absorbida.• Metodología para medidas de fluorescencia.

• La fluorescencia azul-verde de los cloroplastos aislados.• La fluorescencia azul-verde en hojas.• Función de los flavonoides.• Modelo de competición pcm (protein competition model).

• Teledetección de la fluorescencia excitada por láser (teledetección activa y super-activa).• Teledetección pasiva de la fluorescencia de la vegetación.• Marcadores de estrés ambiental en teledetección: ejemplo de estrés hídrico.• Medidas desde un avión.• Medidas desde un satélite: el proyecto FLEX.

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ESCUELA ANDINA

SESIÓN 5

Propiedades eléctricas y mecánicas de nanohilos metálicosy otros sistemas de baja dimensionalidad

Pedro A. Serena

Consejo Superior del Investigaciones Científicas, España

La nanotecnología abre la posibilidad de fabricar y caracterizar objetos de dimensiones nanométricas (nanoobjetos)que podrán ser utilizados en diversas aplicaciones. Entre estos nanoobjetos, los nanohilos metálicos destacan por suinterés básico y aplicado, dado que manifiestan fuertes efectos balísticos y cuánticos en el transporte electrónico ymagneto-electrónicos. Por otro lado, los nanohilos metálicos presentan ordenamientos singulares (amorfos,helicoidales, etc) causados por la baja dimensionalidad y la disminución de la coordinación atómica promedio. Estasconfiguraciones atómicas inusuales en el macromundo son responsables de nuevas propiedades mecánicas queconfieren a los nanohilos un mayor atractivo.

En este curso se pretende revisar las bases del transporte electrónico en sistemas cuasi-1D (modelo de Landauer), conaplicaciones generales en sistemas de baja dimensionalidad como nanohilos, nanotubos de carbono, moléculaselectroactivas o materiales nanoestructurados 2D. Se repasarán los métodos de síntesis de nanohilos metálicos y lasherramientas con las que se pueden caracterizar las propiedades electromecánicas de estos nanohilos en lananoescala. Posteriormente se mostrará el papel de la dinámica molecular (en el contexto de diversas aproximacionessemiclásicas) para entender y predecir el comportamiento de nanohilos metálicos (mecanismos de fractura,formación de estructuras pentagonales, dependencia del modulo de Young del tamaño del nanohilo, etc).

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Resúmenes Conferencia Internacional

SESIÓN 1 81

SESIÓN 2 101

Aplicaciones de los láseres, Instrumentacióny construcción de equiposAstronomíaMateriales y nanocienciasArqueología

Aplicaciones de los laseres, Instrumentacióny construcción de equipos

Ciencias de la vidaSimulaciónTeledetecciónAmbiente y cambio climático

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CONFERENCIA INTERNACIONAL

SESIÓN 1

Environmental and medical applications of laser spectroscopy

Sune Svanberg ([email protected])

Lund University, Suecia

The lecture provides an overview of applied laser-based diagnostics as pursued at the Atomic Physics Division, Lund University. The fields of application range from environmental monitoring, including cultural heritage assessment, to biomedical applications. Characteristic features of laser-based methods are non-intrusiveness, high spectral and spatial resolution, and data production in real-time. Different applications are frequently generically very similar irrespective of the particular context, which, however, decides the relevant spatial and temporal scales as well as the size of the optics employed. For example, volcanic plume mapping by lidar, and optical mammography, are two manifestations of the same principle, as are fluorescence imaging of a human bronchus by an endoscope and the scanning of a cathedral using a fluorescence lidar system. Recent applications include remote laser-induced break-down spectroscopy (LIBS) and gas monitoring in scattering media (GASMAS). Using the latter technique, diagnostic methods for human sinus cavity problems are being developed with an ongoing clinical trial.

“Hole-burning” espectral y otras espectroscopias de alta resolución: Ciencia y aplicaciones

Jean-Pierre Galaup ([email protected])

Université Paris XI, Francia

Presentaremos una revista sobre técnicas de espectroscopia de alta resolución desarrolladas para el estudio de sólidos [1,2]desordenados dopados con moléculas a muy bajas temperaturas . El desorden estadístico en estos materiales

introduce un ensanchamiento in-homogéneo que distribuye las diferentes clases homogéneas de moléculas sobre la coordenada espectral. Técnicas que permiten eliminar el ensanchamiento in-homogéneo en el dominio de frecuencias (estrechamiento de fluorescencia láser, “hole-burning espectral”) o en el dominio temporal (espectroscopia por eco de fotones) han sido desarrolladas para tomar beneficio de esta situación y permiten realizar una espectroscopia de muy alta resolución de sólidos dopados con moléculas. Ciencia beneficia de estas técnicas para estudios fundamentales de la espectroscopia de sondas moleculares en varios medios desordenados como vidrios, polímetros, proteínas o de la dinámica de sólidos amorfos a bajas temperaturas. Aplicaciones posibles se encuentran

[3]en los campos del almacenamiento o del procesamiento de datos ópticos , del tratamiento ultra-rápido de pulsos breves, del análisis espectral de señales radio-frecuencias, etc. Ejemplos serán dados para ilustrar estos diferentes aspectos.

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Referencia[1] Jean-Pierre Galaup, «Spectral Selective Studies of Molecular Doped Solids and Applications», in: Advances in Multiphoton Processes and Spectroscopy, Vol. 16, World Scientific Publishing Co Pte Ltd, Singapore (2004), p. 77-.[2] Jean-Pierre Galaup, «Aspects of hole-burning and spectro-temporal holography in molecular doped solids» (Review Article), Fizika Nizkikh Temperatur, 32 (2006) 13301344.[3] Jean-Pierre Galaup and Anshel Gorokhovsky, «Long-delay engraving and recovery of chirped femtosecond pulses by spectro-temporal holography in spectral hole-burning molecular solids», Journal of Luminescence 127 (2007) 164170.

Proteomics of human plasma

Christian Rolando ([email protected])

Université des Sciences et Technologie de Lille, Francia

Proteins in human picture the health status of an individual at a given time. So a tremendous effort has been devoted to the disease biomarker discovery at the early state of the infection for diagnosis or prevention. Two kinds of biomarkers are looked for: (i) the apparition of new proteins or (ii) the modification of well-known proteins. Unfortunately the dynamic of proteins concentration in human plasma spreads out on 11 orders of magnitude. Albumin is its main component since it constitutes about one third of the total proteins amount. Nevertheless, most proteins of interest see their concentration being divided only on 4 orders of magnitude. The workflow of a proteomic experiment adapted to human plasma will be described including major protein depletion by antibody affinity column, separation in-gel or off-gel, identification of the proteins by enzymatic digestion followed by mass spectrometry analysis and data-bank mining. Each analytical step will be discussed, specially the different mass spectrometry ionization techniques (MALDI, ESI) and the different combination of analyzers (TOF, FT-ICR, ion Trap). Finally the top-down approach will be briefly introduced. This approach allows working on native proteins, skipping the digestion step. Examples from our laboratory linked to blood transfusion and to the modification of apolipoprotein A-I in diabetic patients will be presented.

LIBS en acción. Diseño de analizadores portátiles y sistemas de teledetección

Javier Laserna ([email protected])

Universidad de Malaga, España

Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) está considerada como una de las áreas más activas en investigación en el campo de la espectroscopia analítica. LIBS se ha convertido en una potente alternativa en un amplio frente de aplicaciones, desde la exploración geológica a la inspección industrial, desde el control ambiental al análisis biomédico y forense, desde las aplicaciones en bienes de interés patrimonial a la seguridad y la defensa. Los avances en la instrumentación LIBS han permitido un mejor conocimiento de los principios fundamentales de esta tecnología. Por ejemplo, los sistemas de doble pulso facilitan una mejor dosificación de energía y, por tanto, un estudio de las distintas etapas de los procesos que están en juego en LIBS. De igual forma, los láseres de femtosegundos ofrecen la posibilidad del estudio diferenciado de los procesos de ablación y los de emisión atómica. Los sistemas multipulso, multilongitud de onda, aún en gran medida sin explorar, deben arrojar nuevos datos para avanzar en estos conocimientos. En tanto que LIBS tiene una gran aplicabilidad en laboratorio, lo que hace a esta tecnología realmente interesante y diferente en muchos aspectos es la capacidad para trabajar en campo, o para la detección de la

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composición elemental de materiales a distancia. En esta presentación, se discuten los diseños más comunes en instrumentación portátil, así como las configuraciones integrales para la teledetección mediante LIBS.

Telemetria Laser para la movilidad de los ciegos : aspectos presentes y futuros,aportes del programa limeño de rehabilitación.

René Farcy ([email protected])

Université Paris XI, Francia

Hemos trabajando durante 16 años sobre dispositivos para la movilidad de ciegos, desarrollando telémetros laseres para permitir al invidente evitar obstáculos. Nuestros dispositivos telemétricos se usan desde hace diez años por ciegos en la vida diaria. Vamos a presentar las técnicas de los telémetros actuales: técnicas de triangulación miniatura para exterior, uso particular de sensores CMOS de alta dinámica etc. y nuevos desafíos para futuros sistemas: diferentes técnica de fusión de datos entre imagen bidimensional de alto campo y telemetría. De otra parte hemos abierto en Lima, en septiembre de 2007, una infraestructura de rehabilitación para enseñar la movilidad electrónica a ciegos peruanos, incluyendo hasta ahora a 25 pacientes. Describiremos el proceso de rehabilitación y los acontecimientos específicos de esta experiencia.

Hybrid materials based on semiconductor nanocrystals and pi-conjugatedpolymer for organic photovoltaic applications

Frédéric Chandezon ([email protected])

Commissariat à l'Énergie Atomique, Francia

Organic-inorganic nanocomposites are attracting increasing interests mainly because of the expected synergy between the organic and inorganic components, leading potentially to new and/or original physical properties of the materials. In particular, hybrid composites made of regio-regular poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and semiconductors nanocrystals are promising materials for the fabrication of solution-processed photovoltaic devices. The CdSe nanorods/P3HT donor-acceptor pair is presently one of the most studied in hybrid optoelectronics and frequently serves as a model system for the investigation of the influence of various parameters on the performance of the

1,2solar cells . Since the structure of the hybrid

Figure : Micrographs by Transmission Electron Microscopy (TEM) of thin films of hybrid materials made of CdSe colloidal nanocrystals and P3HT. The dark areas correspond to the electron-richer nanocrystals and the ligther areas to the polymer-rich zones of the hybrid material. Left: film prepared by spin-coating a co-solution of nanocrystals and P3HT [2]. Right: film prepared by the directional epitaxial crystallization method (coll. with Dr. M.

active layer can dramatically affect the cell performance, several strategies have been developed to obtain the favorable “bulk-heterojunction” morphology where the two components form an interpenetrated network at the

3 4nanoscale: these include e.g. the use of branched nanoparticles , solvents mixtures or high boiling point solvents , 5end-functionalized polythiophenes as electron donors or the elaboration of the active layer using the “layer-by-

6,7layer” or the directional epitaxial solidification techniques .

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Espintrónica y túnel espectroscopía

Alain Schuhl ([email protected])

SPINTEC, Francia

La Espintrónica, conocida también como magnetoelectrónica, nació hace 20 años con el descubrimiento de la gigante. La electrónica se basa en el control de la carga de los portadores (electrones o huecos)

mientras que la espintronica utiliza nueva posibilidades en el control del spin del electrón. Más recientemente, con el efecto de magnetorresistencia túnel (TMR) se ha abierto un nuevo campo de aplicaciones: memorias magnéticas. En este caso se separa a dos mediante un aislante delgado. La de la cambia con la orientación relativa de las dos capas magnéticas. Estos estados alto y bajo de resistencia permiten establecer memorias llamadas MRAM (por Magnetic Random Access Memories). La estabilidad de la información magnética permite hacer memorias permanentes, rápidas y de alta densidad. Daremos una descripción de los principales conceptos de la espintrónica y de las principales áreas de desarrollo actual y antes de pasar a las nuevas rutas para el Estudio de los componentes del futuro. Entonces, mostraremos reciente resultados experimentales donde el efecto magnetorresistencia túnel esta utilizado para la espectroscopia de la densidad de estados las capas magnéticas.

Neutron spectroscopy and confined hydrogen

Marie-Louise Saboungi ([email protected])

Centre de Recherche sur la Matière Divisée, CNRS-Université d'Orléans, Francia

In this talk, advances achieved in the characterization of the dynamics of hydrogen confirned in different porous media will be presented. The effects of confining molecular hydrogen within carbon nanohorns are studied via high-

magnetoresistencia

ferromagnetos resistencia corriente de túnel

In the present work, I will present different strategies that we have developed to overcome the problem of morphology control in solution processed hybrid nanocomposites based on P3HT and CdSe semiconductor nanocrystals. I will also discuss the performances of such nanocomposites solar cells.

Others autors1 1,2 1 1 1 3 3 3 4T. Jiu , L. Sanchez , D. Aldakov , P. Reiss , A. Pron , S. Guillerez , R. De Bettignies , S. Bailly , M. Brinkmann

1CEA, INAC, SPrAM, F-38054 Grenoble Cedex 9, France2Universidad Nacional de Ingenieria, Lima, Peru2CEA-INES-RDI, F-73370 Le Bourget du Lac, France3Institut Charles Sadron, F-67083 Strasbourg, France

References[1] N.C.Greenham, X.Peng & A.P.Alivisatos, Phys. Rev. B 54, 17628 (1996); W.U.Huynh, J.J.Dittmer & A.P. Alivisatos, Science 295, 2425 (2002)[2] D. Aldakov et al., Eur Phys. J. Appl. Phys 36, 261 (2006).[3] B.Sun, E.Marx & N.C. Greenham, Nano Lett. 3, 961 (2003); I.Gur et al., Nano Lett. 7, 409 (2007).[4] W.U. Huynh et al., Adv. Func. Mater. 13, 73 (2003); B. Sun & N. Greenham, Phys. Chem. Chem. Phys. 8, 3557 (2006)[5] J. Liu et al., J. Am. Chem. Soc. 126, 6550 (2004).[6] J. De Girolamo, P. Reiss & A. Pron, J. Phys. Chem. C 111, 14681 (2007).

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resolution quasielastic and inelastic neutron spectroscopies. Both sets of data are remarkably different from those obtained in bulk samples in the liquid and crystalline states. At temperatures where bulk hydrogen is liquid, the spectra of the confined sample show an elastic component indicating a significant proportion of immobile molecules as well as distinctly narrower quasielastic line widths The results show that hydrogen interacts far more strongly with such carbonous structures than it does to carbon nanotubes. A comparison with other porous matrices will be presented.

CollaboratorsJavier Bermejo, F. Fernandez-Alonso, C. Cabrillo, R. Loutfy and Vincent Leon

References1. Nanocornets de carbone pour le stockage d'hydrogène : comment l'hydrogène se lie à ces structures ? F.

Fernandez-Alonso, F.J. Bermejo, C. Cabrillo, R.O. Loutfy, V. Leon, et M.L. Saboungi, Techniques pour l'ingénieur, sous presse.

2. Collective excitations in liquid D2 confined within the mesoscopic pores of a MCM-41molecular sieve, C. Mondelli, M. A. González, F. Albergamo, C. Carbajo, M. J. Torralvo, E. Enciso ,F. J. Bermejo, R. Fernández-Perea,C. Cabrillo,V. Leon, M. L. Saboungi, Physical Review B 73,1098-0121,

3. Nature of the Bound States of Molecular Hydrogen in Carbon Nanohorns, F. Fernandez-Alonso, F.J. Bermejo, C. Cabrillo, R.O. Loutfy, V. Leon, and M.L. Saboungi, Physical Review Letters, 98, 215503, 2007.

Modern spectroscopy in astrophysics

Pierre Léna ([email protected])

Université Paris Diderot & Observatoire de Paris, Francia

Spectroscopy is probably the most fundamental tool of astrophysics, and a brief historical survey shows how essential its role has been in discoveries such as expansion of the Universe, composition of stars, astrochemistry, etc. Although today spectroscopy is present in all instruments and programs, covering the whole electromagnetic range, and even neutrino or gravitational astrophysics, this communication shall limit itself to optical wavelengths (visible and infrared) and focus on three particular aspects, each of them showing new and remarkable developments. First, after the discovery of the first exoplanet in 1995, accuracy of stellar velocity determinations are of the order of 1 m/s, with ultra-stable dedicated spectrographs, as Harps on the 3.6-m telescope at La Silla (ESO, Chile) ; second, the development of multi-object spectroscopy for extragalactic studies allows survey programs to be undertaken to cover millions of galaxies, determine their distances and properties : current instruments will be extrapolated for the planned Extremely Large Telescopes (ELT) of 30-40 m diameter, possibly with adaptive optics coupling to provide simultaneously high angular resolution ; third, the coupling of spectroscopy with optical interferometry has reached maturity on the Very Large Telescope Interferometer (ESO, Paranal, Chile) with the Amber instrument and is providing a wealth of data on stellar accretion phenomena.

Subaru Telescope: the science and the spectroscopy

Hideki Takami ([email protected])

Subaru Telescope in Hawaii NAOJ, Japón

Subaru Telescope is 8.2m optical/infrared telescope operated by Japan atop Mauna Kea, Hawaii since 1999. It is

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very successfully in the operation and produces science outputs on Solar systems, stars, galaxies, distant universe etc. as one of the largest and most telescopes in the world. Subaru now equips seven focal plane instruments at four focal positions corresponding to such various science objectives. Out of the seven instruments, Subaru has four spectrographs to study the chemical and dynamical features of the astronomical objects. Subaru also has a high-tech instrument, Adaptive Optics system, to improve the spatial resolution to the diffraction limit level of 60 milli-arcsec by compensating the atmospheric turbulence in real time. Combining the spectrographs and Adaptive Optics, we are studying the very deeply and finely the universe.

High Resolution Optical Spectroscopy with the Subaru Telescope

Wako Aoki ([email protected])

National Astronomical Observatory of Japan - NAOJ, Japón

High resolution optical spectroscopy has been playing an essential role in stellar physics. In this talk, measurements of elemental and isotope abundances for metal-deficient stars belonging to the old populations in the Galaxy are reviewed. The first topic is the search for first generations of stars in the universe and the achievement in the past decades with the large telescopes including the Subaru Telescope. The second topic is the measurement of heavy elements in selected metal-deficient stars, focusing on the heaviest elements in the periodic table like Th and Pb, which provide a unique opportunity to constrain the explosive nucleosynthesis processes.

Astronomical Science Results of the Subaru Telescope: Infrared Spectroscopy

Masatoshi Imanishi ([email protected])

National Astronomical Observatory of Japan - NAOJ, Japón

I first describe basic properties of infrared spectroscopic observations from the ground. I then present astronomical results obtained through infrared spectroscopy using the Japanese 8.2m Subaru telescope atop Mauna Kea, Hawaii. Compared to optical spectroscopy, infrared spectroscopy has the following uniqueness: (1) Dust extinction is small in the infrared, so that study of dusty objects is feasible. (2) Objects with low temperature, which are bright in the infrared, but faint in the optical, can be better studied. (3) Redshifted optical emission lines are probed. Examples of science highlights include the discovery of hidden active super massive black holes in dusty merging galaxies and of the coolest brown dwarfs ever known, and investigation of redshifted emission lines in high redshift objects.

High Resolutions in Spectra and Space Unveil the Existence of Black Holes in the Universe

Makoto Miyoshi ([email protected])

National Astronomical Observatory of Japan NAOJ, Japón

I will talk about the importance of the high-resolutions in spectra and space in radio astronomy. The finding of a super massive black hole in the galaxy NGC4258 is the good example showing the importance of the high-resolutions. Strong cosmic water maser emission comes from the circum-nuclear region of the NGC4258. The

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maser spectra show highly Doppler-effected components both red- and blue- shifted with a thousand km/sec relative to the velocity of the host galaxy. The emission also has components of the same velocity as the galaxy, which is shifted by 1km/sec/year in spectra, namely acceleration. I will talk how we found the meanings of the phenomena in spectra, using high spatial resolutions of very long baseline interferometer.

Astronomical Spectroscopy in the Radio and the Infrared Regions

Masatoshi Ohishi ([email protected])

National Astronomical Observatory of Japan NAOJ, Japón

Spectroscopic observations toward astronomical objects will provide us with their 3D information, not only their spatial distribution but frequency and velocity information. Therefore it is crucial, in deriving physical and chemical information from the spectroscopy data, to understand fundamental knowledge on how the emission and absorption lines are generated in the astronomical objects.

In my talk, I will review the rotational and vibrational spectra in the radio and the infrared regions, how astronomers observe these spectra, and I will present some major findings through the astronomical spectral line observations, together with future projects such as ALMA and SKA. I will also present some recent activities to provide on-line access to the measured and the calculated spectroscopic data, including international virtual observatory activities.

La Espectroscopía Astronómica en el Perú

José K. Ishitsuka ([email protected])

Instituto Geofísico del Perú IGP, Perú

En 1936 llega al Observatorio de Huancayo del Instituto Geofísico del Perú un espectroscopio tipo Hale con el que se hicieron observaciones espectroscópicas del Sol, luego a comienzos de los años 60 se adquiere un nuevo celostato de Nishimura-Seisakusho con el que se continúan las observaciones, hasta que debido a la falta de personal se dejan de hacer las observaciones. Este año en marzo, se inaugurará una nueva Estación Solar en la Universidad de Ica, que se implementará con el espectrógrafo que estuvo en Huancayo, completamente renovado gracias al apoyo del Observatorio Astronómico Nacional del Japón (NAOJ).

Por otro lado el IGP iniciará las observaciones de los espectros de línea de los Maser de metanol de las estrellas jóvenes, con el Radio Telescopio de 32 metros de diámetro del Radio Observatorio Astronómico de Sicaya en Huancayo. El Radio Telescopio permitirá hacer en un inicio investigaciones de los Objetos Estelares Jóvenes, luego se implementará para lograr observaciones de interferometría, también se implementarán receptores para otras frecuencias que permitirá el estudio de objetos más evolucionados, como también para medir las abundancias de elementos químicos interestelares.

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Espectroscopía de emisión de luz con alta resolución espacial y temporal

Fernando A. Ponce ([email protected])

Arizona State University, EUA

La comprensión de los mecanismos fundamentales de excitación electrónica y emisión de luz, y su relación con la microestructura del material, es esencial para en la optimización de la conversión de energía eléctrica en luz y viceversa, con aplicaciones directas en iluminación por estado sólido (usando dispositivos semiconductores), y en celdas solares (fotovoltaica). En esta presentación se mostrará cómo un haz electrónico puede ser enfocado y localizado a un nivel nano-métrico, y modulado con pulsos de duración menor de nano-segundos. Los mecanismos de excitación y de-excitación pueden ser determinados por un análisis de los tiempos de vida asociados con estos procesos. Una correlación con imágenes y hologramas de microscopía electrónica de transmisión nos permite identificar la naturaleza de los defectos electrónicos y los campos de polarización que están asociados a estos procesos. Se presentarán ejemplos en aplicaciones a dispositivos opto-electrónicos tales como diodos emisores de luz y diodos láser.

Progress in Chromogenics:New results for electrochromic and thermochromic materials and devices

Claes G. Granqvist ([email protected])

Uppsala University, Suecia

We introduce the basics of electrochromic and thermochromic device technology and emphasize its applications for energy efficient buildings. With regard to electrochromics, we describe recent advances for foil-type devices incorporating thin films based on tungsten oxide and nickel oxide. Furthermore, we discuss the potential use of novel metal-based transparent conductors and present new results for those. The final part of the talk covers some recent results on vanadium dioxide based thermochromic films with enhanced luminous transmittance.

Estructura de adsorbatos sobre TiO inmerso en agua: estudios experimentales y cálculos teóricos2

Miguel A. Blesa ([email protected])

Comisión Nacional de Energía Atómica, Argentina

Los estudios estructurales de la interfaz óxido metálico/agua comenzaron apreciablemente después que los estudios de las superficies de los óxidos en el vacío, por la falta de herramientas experimentales adecuadas. En la actualidad, se dispone de varias espectroscopias, en particular la Espectroscopia de Infrarrojo por Transformada de Fourier en su modo Reflexión Atenuada Total (FTIR-ATR). Se discutirá el uso de FTIR-ATR para caracterizar la adsorción de

2algunos ácidos carboxílicos sencillos sobre TiO . Estos sistemas tienen interés intrínseco fundamental, y también interés aplicado, para comprender la Fotocatálisis Heterogénea. Esta técnica aprovecha la fotogeneración de especies

2fuertemente oxidantes sobre TiO (semiconductor de banda ancha), capaces de conducir, idealmente, a la

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mineralización completa de contaminantes orgánicos.

La presentación trata los siguientes temas:

Interpretación de la señal espectral. Existen dos posibles enfoques: (A) Se procesa la señal experimental para obtener los espectros de cada uno de los complejos superficiales presentes, se realiza la asignación de bandas, y se postula una estructura para cada complejo. (B) Se realizan cálculos teóricos de las posibles configuraciones superficiales, se escogen las más estables, y se hace una simulación espectral. Por comparación con el espectro experimental se identifican las configuraciones presentes. Se mostrará que los cálculos teóricos deben incluir moléculas de agua; en esas condiciones es importante la adsorción de oxalato monoprotonado y monodentado.

Comportamiento de diversas superficies de dióxido de titanio. Se discutirá la adsorción de oxalato sobre las variedades polimórficas anatasa y rutilo, para ilustrar la influencia de los arreglos superficiales de átomos sobre la interacción superficial.

Estudios cinéticos: se mostrará la potencialidad de FTIR-ATR para caracterizar las cinéticas de adsorción, de sustitución superficial y de oxidación fotocatalítica.

Infrared studies of surfaces of interest to catalysis and microelectronics

Francisco Zaera ([email protected])

University of California, EUA

Examples from our laboratory on applications of infrared spectroscopy to the characterization of surfaces of relevance to catalysis and microelectronics fabrication will be presented. In the first case the adsorption of cinchona chiral modifiers from solution onto platinum catalytic surfaces is detailed by studies using in-situ reflection-absorption infrared spectroscopy (RAIRS) at the liquid-solid interface. Parameters such as adsorption geometry, reversibility of adsorption, and the effect of gases and solvents were investigated, and the adsorption behavior was correlated to catalytic properties. A second example illustrates the use of RAIRS for the characterization of porphyrin self-assembled layers on gold and silicon surfaces. In this case a correlation was established between adsorption geometry and electrical properties as they apply to the design of molecular memory devices. In a final project, the study of supported catalysts is performed by transmission infrared spectroscopy, using carbon monoxide as a probe for the characterization of adsorption sites.

Nanocristales moleculares confinados en matrices de sol-gel:Nanoemisores ultra brillantes para biofotónica

Alain Ibañez ([email protected])

Centre National de la Recherche Scientifique, Francia

Hemos desarrollado una forma original de elaboración de nanocristales moleculares confinados en matrices sol-gel. Los resultantes nanocompositos híbridos orgánicos-inorgánicos tratan de combinar las propiedades ópticas de los cristales orgánico (altas intensidades de fluorescencia, foto-estabilidad, efectos de tamaño…) con aquellos de la matriz de silicato amorfa: estabilidad, fabricación fácil de películas finas o de nanopartículas y transparencia en el

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visible y NIR. Este crecimiento confinado de los nanocristales en los poros de las matrices sol-gel (silicato) impide la coalescencia y estabiliza las partículas orgánicas. Así, según las condiciones de nanocristalización, podemos obtener diámetros de nanocristales de entre 20 y 800 nm con distribuciones de tamaño de 10 %. Hemos optimizado este proceso de nanocristalización de varios compuestos orgánicos en películas finas sol-gel usando la técnica de “Spin-Coating” (centrifugación de la resinas -sols- sobre substratos) y hemos fabricado nanocompositos 2D híbridos. Hemos preparado varios tipos de nanocristales sumamente fluorescentes, en particular para el desarrollo de censores muy sensibles, químicos y biológicos. El realce de sensibilidad de estos nanocensores está basado en las altas

5 7intensidades de fluorescencia de los nanocristales, constituidos por un alto número de moléculas (10 -10 según el tamaño de los nanocristales) conduciendo a altas absorciones de luz incidente y a altas intensidades de fluorescencia. Estas nanopartículas muy brillantes tienen también firmas de espectroscopía muy simples: los decaimientos de fluorescencia son generalmente monoexponenciales. La calidad de la estructura cristalina de las partículas orgánicas fue caracterizada por espectroscopias nonlineales resueltas en polarización y por difracción de electrones en transmisión registrada en temperaturas bajas (80 K) usando un proceso de dosis bajo de electrones. En esta investigación, ahora trabajamos en el desarrollo de “biochips muy brillantes". Tomando también la ventaja de la alta absorción (cross section absorption) de los nanocristales orgánicos, recientemente hemos preparado un nuevo tipo de nanopartículas híbridas nanocompositas (0D) que son nanoemisores muy brillantes para la imagen profunda “in vivo” de fluorescencia usando excitaciones con dos fotones para análisis vascular de tumores (angiography) sobre pequeños animales de laboratorio.

Efectos de la variación en la razón [Co]/[Zn] en las propiedadesde películas delgadas de Co:ZnO, producidas por rocío pirolítico pulsado

Dwight R. Acosta ([email protected])

Universidad Nacional Autónoma de México

Las películas delgadas de M: ZnO dopadas con varios elementos metálicos atraen las investigaciones en materiales por sus interesantes aplicaciones tecnológicas potenciales. El ZnO, material altamente transparente y buen conductor dopado con metales de transición es un material prometedor en el pujante tema de la espintrónica, dado que puede configurarse como película delgada con relativa facilidad.. La diferencia en radio entre el Co de alto espín y divalente en coordinación tetrahedral (0.58 A) y el Zn divalente en coordinación tetrahedral ( 0.60) es realmente muy pequeña, y un contenido de Co de más del 8% puede ser alcanzando experimentalmente. En este trabajo, ZnO puro y dopado con Co en configuración de películas delgadas, fueron depositados sobre sustrato de Si(100) por medio de la técnica de rocío químico. La temperatura del substrato se varió de 450 a 500 °C y la concentración del Co en la solución de partida se varió en concentraciones en peso de 3,5 8 y 16 % respectivamente. El valor mínimo de resistividad que se encontró en las películas es del orden de 5x10-3 cm. La difracción de rayos X, muestra una distribución homogénea de nanopartículas de tamaños y morfologías similares para las muestras depositadas a diferentes temperaturas. La composición de las películas y concentración{ón de los dopantes se determinó por RBS y los resultados muestran que las películas son de ZnO cercanamente estequiométricas. La evolución de la estructura y de las superficies se siguió usando SEM. AFM y HREM y se correlacionaron cuando fue posible con las propiedades ópticas y eléctricas de las películas obtenidas.

Otros autoresLuis Castañeda and Alejandra Suárez

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Contact-mode atomic force microscopy nanometer-scale studies of hard material surfaces

Jacques Cousty ([email protected])

Commissariat à l'Énergie Atomique, Francia

After a short introduction to the basic principle of the contact mode atomic force microscopy, several examples of studies of solid surfaces with this instrument will be presented. The first example deals with the morphology evolution of stepped sapphire (1,-1,0,2) surfaces after a series of annealing treatments at high temperatures. After a short annealing, the vicinal sapphire surface consists in flat terraces covered by a high density of islands. Each terrace is limited by 0.35nm-height steps which exhibit a very rough profile. Annealing in air at 1023K<T<1223K causes changes in the surface morphology: the step edge becomes smoother and the island density decreases. From a quantitative analyze of the AFM images we demonstrate that the increase of the island mean size is controlled by an Ostwald ripening process. Some mechanisms of the surface diffusion on sapphire are identified.

Another example treats of the surface of a duplex stainless steel. We have studied a stainless steel consisting in a mixture of an austenite phase (FCC) and a ferrite one (BCC). After a careful preparation including a chemo-mechanical polishing, the surface exhibits a very small roughness with the surface of ferrite grains appearing higher by ~30nm than the austenite grains. When unidirectional plastic strain is applied, dislocations are generated in the sample bulk. Some of these dislocations glide up to the observed surface and appear as straight steps in the AFM images. Several interesting features are observed at the boundaries between austenite and ferrite grains. In the last example, the electrical conductivity of the thin oxide layer covering a duplex stainless steel is measured simultaneously with its surface topography. The principle of the current sensing AFM is based on a device which measures the current between a conductive cantilever and the metal which is biased at V<5V. We observe strong difference in the conductivity of the thin oxide films covering the ferrite and austenite grains of the duplex stainless steel.

Other authorsT. Nguyen, T. Souier, S. Fréchard, J. Cousty

Model based quantification of core loss and low loss electron energy loss spectra

Johan Verbeeck ([email protected])

University of Antwerp, Bélgica

Electron energy loss spectra (EELS) contain a rich source of information from nanoscale regions of a given material. Quantifying these spectra to obtain eg. the stoichiometric ratios of given atom types turns out to lead to several problems. In this talk we will deal with a model based approach to this quantification problem by building a mathematical parametric model and fitting it to the experimental spectra. This approach can be used in other spectroscopic techniques as well and has the advantage of giving the most precise results for a given spectrum. On top of this, an estimate on the precision can be obtained which is of ultimate importance to decide whether a given result is meaningful or not.

The approach is build into a freely available program EELSMODEL ( ) under a GNU public license. Several examples of using the approach for both core loss and low loss spectra in materials science will

www.eelsmodel.ua.ac.be

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Screenshot from the EELSMODEL program showing a fit to an EELS spectrum of hexagonal BN.

be shown. These examples will make clear that working with model based quantification results in a far better precision than what is obtained in conventional quantification procedures.

Propiedades magnéticas de nanoferritas

Jean Marc Greneche ([email protected])

Université du Maine, Francia

Las propiedades físicas originales de los materiales nanoestructurados tienen un fuerte y creciente interés en las ciencias fundamentales debido a las expectativas de sus aplicaciones en nanotecnologías. Las microferritas han sido investigadas durante el siglo veinte y aplicadas a sistemas de microondas de altas frecuencias. Las propiedades estructurales, químicas y físicas de las nanoferritas han demostrado que estas partículas son buenas candidatas para tecnologías biomédicas como agentes de contraste en imagen por resonancia magnética, o como vector terapéutico o en hypertermia. Se requiere controlar los métodos de síntesis, el estado de superficie y la vectorización de dichas partículas, la distribución catiónica dentro de la red originando sus propiedades magnéticas intrínsecas y las propiedades magnéticas extrínsecas de asambleas de nanopartículas.

Vamos a exponer primero las generalidades de las ferritas microestructuradas con sus propiedades estructurales y magnéticas y después describiremos la evolución de dichas propiedades cuando reducimos el tamaño de las nanopartículas hacia sistemas magnéticos monodominios. Presentaremos los resultados ligados al comportamiento magnético de distintas formas de ferritas nanoestructuradas obtenidas por tratamiento mecánico, nanopartículas de ferrita sintetizadas por procesos químicos y también nanopartículas funcionalisadas. La discusión estará basada en la combinación de varias técnicas experimentales incluyendo difracción, microscopía, medidas magnéticas estáticas y frente a la frecuencia, espectroscopías ópticas y espectrometría Mössbauer (frente a la temperatura y en presencia de un campo aplicado intenso), y de un enfoque por simulación numérica.

Isotope-selective measurements in layered magnetic nanostructures

Waldemar A. Macedo ([email protected])

Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Brasil

The magnetism of nanostructured materials in the form of ultrathin films is an important current topic in material science and technology. The study of buried magnetic interfaces is particularly chalenging, and the combination of Mössbauer spectroscopy and/or nuclear ressonant scattering (NRS) of synchrotron radiation with isotope-enriched probe layers can be a powerfull tool in this field. In this talk, we introduce the use of isotope enriched probe layers in

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Mössbauer spectroscopy and present, as example, recent results on the investigation of depth-dependent spin structure in exchange-biased ferromagnetic / antiferromagnetic nanostructured bilayers by using 57Fe probe layers, conversion electron Mössbauer spectroscopy (CEMS) and NRS.

Application of resonance counters in Mössbauer Spectroscopy

Sobir M. Irkaev ([email protected])

Institute for Analytical Instrumentation RAS, Russia

The problem of increasing resolution and sensitivity is one of the most important problems in any spectroscopy.

One of the effective methods of the solution of this problem in Mössbauer spectroscopy is the use of the resonance counters [1]. The difficulties, which arise at designing of resonance counters, are noted.

For creation of the optimum resonance counter design satisfaction of several conditions is necessary. The basic requirements are: the resonance converter placed in working volume of the counter body should have width of absorption line not exceed natural one, then a high value of the Lamb-Mössbauer factor and, at last, position of a spectral line of the converter should exactly coincide with the position of the source line. A small discrepancy leads to distortion of the experimental line shape to the loss of recording efficiency, but a higher discrepancy makes the resonance melt into the background.

The gamma optical scheme of the versatile spectrometer is proposed.

Results of experimental investigation, which show advantage of application of resonance counter over the conventional one applied in Mössbauer spectroscopy, are presented.

Other autorsValentin G. Semenov

References1. Mitrofanov K.P., Illarionova N.V., Shpinel V.S., Instr. Exp. Tech., 3 (1963) 49

Compuestos biestables de transición de spin: termo, piezo y fotoconmutables

Jorge Linares ([email protected])

Universidad de Versalles St. Quentin en Yvelines, Francia

Los compuestos a transición de espín presentan dos estados: un estado diamagnético (S=0) bajo espín (LS) y un estado paramagnético (S=2) alto-espín (HS) . Estos materiales muestran una transición de fase de primer orden con un efecto de histéresis [1] : Esta bistabilidad permite considerar estos materiales como posibles candidatos para mantener información en un estado binario [1] . Recientemente se ha propuesto un modelo “interacción tome-fonón” para explicar este comportamiento [2]. En este modelo las moléculas estan unidas con resortes. La base de este modelo es de considerar que las constantes elasticas dependen del estado electrónico de las moléculas. El comportamiento en función de la temperatura es el resultado de la competición entre el parametro electrónico , el cual favorece el estado LS y los fonones que favorecen el estado HS. Este modelo ha sido resuelto bajo la

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aproximación de campo medio y también utilizando la simulación numérica de Monte Carlo Metropolis. Mostraremos también que el uso de fotones puede permitir una transición entre los dos estados [3]

Referencias[1] R. Tanasa, C. Enachescu, A. Stancu, J. Linares, E. Codjovi, F. Varret Phys. Rev. B 71, 14431 (2005)[2] J. Nasser, K. Boukheddaden, J. Linares 2004 Eur. Phys. J. B 39 219[3] A. Rotaru, J. Linares, E. Codjovi, J. Nasser, A. Stancu, J. Appl. Phys. 103 (2008) 07B908

Modelling optical ellipsometric parameters perovskite oxides thin films deposited by pulsed laser

Pierre R. Dahoo ([email protected])

Université de Versailles-Saint-Quentin, Francia

There is considerable interest in magnetic layered non-conductive oxides exhibiting magneto-optical properties because of their potential application in technical devices such as data storage in compact discs.

The microstructure of thin films of SmFeO3 (SFO) deposited by solid state laser ablation, a non-conductive oxide has been studied as a function of deposition parameters. SFO samples have been prepared in a high vacuum deposition chamber with a base pressure better than 10 -8 by laser ablation in the UV region at 355 nm with a pulse duration of 10ns at a repetition rate of 10Hz. The target- sample distance is fixed at 70 mm. The fluence is varied from 2 J/cm2 to 20 J/cm2, with an average fluence of 8 J/cm2. SFO thin films have also been prepared using 5 ns excimer KrF ablation laser emitting at 248 nm with a repetition rate of 5 Hz, and a total energy of 400 mJ per pulse, the target- sample distance being kept at 40 mm. Ellipsometry has been used, in-situ [1] for real time characterization of thin film growth processes. A non linear regression analysis then allows determination of the optical constants from a mixed Lorentz oscillators and Drude models. After a description of the experimental optical set up designed for in-situ and ex-situ spectroscopic ellipsometric study, results obtained for SFO are given. From structural analysis of SFO films by Transmission Electron Microscope [2], modelling of optical constants have been optimized. A model to analyze anomalous spectroscopic ellipsometric parameters correlated to structural temperature dependent phase transition has thus been developed.

References[1] P.R.Dahoo, T. Hamon, M. Schneider, P. Rocher, B. Berini, A. Wack et N. Keller, S. Topcu and Y. Alayli, Proceedings of CIMNA's 2003 (November 2004)[2] P.R.Dahoo,A.Girard,Y.Dumond,.M.Tessier,N.Keller and M.Guyot, Appl.Phys.A,Mat. Sc.Process. 79, 1399 (2004)

Other autorsA. Girard, Laboratoire d'étude des Microstructures (LEM), Unité Mixte CNRS/ONERA,BP72, 92320 Chatillon cedex France, [email protected]

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A model to determine the elastic modulus of thin films from indentation tests

Jacky Lesage ([email protected])

Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis, Francia

There are various methods to address the problem of determining the hardness of thin films when the substrate is involved in the deformation process produced during conventional indentation tests. For the determination of the elastic modulus using depth-sensing indentation methods, the problem is more complex due to the deformation of the equipment that comes in addition to the effect of the substrate. We discuss the use of Oliver and Pharr's method to take into account the deformation of the equipment for the measurement of the elastic modulus of TiCN, graphite and diamond like carbon thin films. For micro-indentation tests we proposed a new model to precise the effect of the substrate. The elastic moduli that are calculated are in very good agreement to those found in literature. For nano-indentation tests it is necessary to correct the data to take into account the shape of the indenter tip. We show that this correction, proposed at the origin for massive materials, is not able to explain the discrepancies between the calculated values and those coming from the literature for the elastic modulus of thin films.

Other autors: a,b c bA. Tricoteaux , L. Gil , D. Chicot

aLaboratoire de Mécanique de Lille, LML, UMR 8107, U. S. T. Lille, IUT A GMP, BP 179, Rue de la Recherche, 59 653 Villeneuve d'Ascq, France.bLaboratoire des Matériaux et Procédés, LMP, LMP - Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis, Z.I. du Champ de l'Abbesse 59 600 Maubeuge, France.cSchool of Metallurgical Engineering, Universidad Nacional Experimental Politécnica ''Antonio José de Sucre'', Edo. Bolívar, Venezuela.

Aplicaciones de la radiación sincrotrón en Materia Condensada

Salvador Ferrer ([email protected])

Laboratorio de Luz Sincrotrón Alba, España

Tras una breve introducción a la los conceptos básicos y propiedades fundamentales de la radiación sincrotrón, se expondrán aplicaciones recientes en diversas áreas que incluirán nano magnetismo, catálisis y biomateriales. También se hará una breve descripción del proyecto Alba (sincrotrón español en construcción)

Espectroscopía de Fotoelectrones emitidos por Rayos X (XPS)para el estudio de superficies de materiales.

Erika A. Ochoa ([email protected])

Universidade Estadual de Campinas, Brasil

La Espectroscopia de Fotoelectrones emitidos por Rayos X (XPS) es una técnica de superficie (profundidad de información ~ 5 nm) usada para análisis estequiométrico (elementos con concentración superior a 0.1 % at.), de enlaces químicos y estructura electrónica locales de los elementos que constituyen el material estudiado. El principio

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físico de la técnica se basa en la irradiación de la muestra por rayos-X y análisis espectroscopio de la energía de los electrones extraídos (error porcentual de ~10%). Si bien la penetración de rayos-X de 1-1.5 keV (típico en equipos de XPS) es del orden de 1000 nm, tal energía permite que solo fotoelectrones emitidos de hasta una profundidad del orden de 5 nm alcancen el detector. Por este motivo, las condiciones de operación requieren sistemas XPS en ultra-alto vacío (< 2x10-9 Pa) para evitar la contaminación superficial de la muestra. De otra manera, la contaminación puede ser del orden de varias mono-capas atómicas por segundo, impidiendo el análisis de la superficie real bajo estudio.

El equipo de XPS instalado en el IFGW-Unicamp (Brasil) está anexado a una cámara de implantación iónica (Kaufman cells) lo que permite realizar medidas directas sobre superficies preparadas / modificadas por irradiación iónica sin exponer las muestras al ambiente. De otra manera puede usarse el cañón de iones para limpieza superficial (si necesario) previo a las medidas. En esta presentación mostraremos algunas características de nuestro equipo, los principios de la técnica de XPS así como algunos ejemplos de su utilización en investigaciones recientes.

Otros autoresFernando Alvarez, Instituto de Física “Gleb Wataghin,” Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), 13083-970 Campinas, SP, Brazil

La Civilización Caral y la producción de conocimientos en Ciencia y Tecnología

Ruth M. Shady ([email protected])

Proyecto Especial Arqueológico Caral-Supe, Perú

En el proceso cultural del Perú la civilización Caral marca un hito fundamental, pues da inicio a una serie de aspectos del sistema social, que marcarán el desarrollo de las sociedades andinas a través de, por lo menos cuatro mil cuatrocientos años hasta el imperio Inca. Entre ellos se pueden mencionar: el manejo del territorio de modo transversal, integrando a las poblaciones y recursos de las regiones de costa, sierra y selva; la aplicación de tecnologías apropiadas según las características del espacio habitado para hacerlo productivo; la organización colectiva del trabajo para hacer frente a los retos del accidentado y diverso espacio andino; la producción de conocimientos mediante especialistas con el fin de lograr mejores condiciones de vida.

Si bien se ha constatado que el Perú es un país megadiverso, pluricultural y multilingüe, hubo un proceso de integración, iniciado con la formación de la civilización Caral como cultura matriz, que se constituyó en el sustrato compartido, el cual fue evaluado, acondicionado y perfeccionado a lo largo del tiempo, como lo evidencian los geoglifos y líneas de Caral, plasmados con gran elaboración 3300 años después en las pampas de Nasca; el sistema de registro en quipus de Caral, cuyo uso continuó pero con mayor complejidad en otras sociedades hasta el imperio Inca; o el idioma quechua, prestigiosa lengua de relación, también vinculada a Caral, como preprotoquechua, según los lingüistas, que desde la costa central fue difundida más allá de las actuales fronteras del Perú; o las obras de irrigación implementadas ya en Caral, convertidas en destacadas obras de ingeniería hidraúlica por la sociedad Moche, que se habrían adelantado en, por lo menos seis siglos a las efectuadas por sociedades de Europa y otras de América.

No obstante, la educación peruana ha transmitido una imagen errónea sobre las sociedades prehispánicas, como si éstas hubieran sido únicamente manufactureras de alfarería, textiles u objetos de otros materiales; con este contenido impartido en las aulas y reforzado en los museos, pocas veces se ha presentado a la cultura material asociada a la complejidad de la organización social o a la producción de conocimientos en ciencia y tecnología.Para participar en el desarrollo del país se hace imprescindible fortalecer la autoestima ciudadana con la revaloración de los logros alcanzados por nuestros antepasados y su contribución al enriquecimiento del proceso cultural

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peruano. Así dejaremos de pensar que: “si un bien ha sido importado debe ser bueno pero si es de producción peruana está por ver”.

Una mirada a los estudios de arqueometría en Chile

Andrea Seelenfreund ([email protected])

Universidad Academia de Humanismo Cristiano, Chile

Se presenta una visión del estado del arte de los estudios arqueométricos en Chile, enfatizando aquellos que han desarrollado sus análisis haciendo uso de la infraestructura local. El panorama de las temáticas que abordadas en Chile son dos: 1) los estudios de procedencia y composición aplicados a obsidianas y otras rocas y a pastas cerámicas, y 2) los estudios genéticos. Se hará mención en particular a los trabajos de investigación desarrollados por la expositora en torno a los estudios de procedencia de obsidianas y riodacitas vítreas desarrollados en el norte y centro sur de Chile. Se presentarán además los resultados preliminares de una primera experiencia de la aplicación de la biología molecular para documentar las migraciones humanas a través del estudio genético de comensales asociados a los humanos.

Bioarqueología: estudio de restos humanos en contextos arqueológicos

Elsa L. Tomasto ([email protected])

Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú

La Bioarqueología es una ciencia desarrollada a partir de la Antropología Física, hace relativamente pocos años. El término “Bioarqueología”, propuesto por la Dra. Jane Buikstra en 1976, hace referencia a una nueva aproximación al estudio de restos humanos arqueológicos, la cual se enfoca en un trabajo cooperativo entre arqueólogos y antropólogos biológicos, con la finalidad de abordar nuevos temas de investigación desde un punto de vista orientado a la solución de problemas específicos.

Entre los temas abordados por la Bioarqueología se encuentran los niveles de adaptación y salud entre distintas poblaciones arqueológicas, la dieta, patrones de actividad, relaciones genéticas, migraciones, paleopatología, traumatismos y paleodemografía. A lo largo de estos años, además del análisis morfológico y métrico del esqueleto, con la ayuda de los rayos X y la tomografía, se han incorporado como prácticas cotidianas métodos sofisticados como el estudio del ADN y de isótopos estables o la microscopía electrónica. Igualmente, el rápido desarrollo de la Antropología Forense ha abierto puertas a nuevos temas de interés, tales como la identificación de traumatismos perimortem y de patrones de violencia en sociedades pasadas.

En esta ponencia se presentarán ejemplos del avance de los distintos temas de esta ciencia en colecciones arqueológicas peruanas

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Registro y documentación 3D de arquitectura prehispánica

Geneviève Lucet ([email protected])

Universidad Nacional Autónoma de México, México

La instrumentación y las técnicas digitales permiten un registro muy preciso de la arquitectura prehispánica. Estos registros son por sí mismos la memoria del estado del monumento en un momento dado y una fuente de información invaluable ya que son la base de muchos estudios que pueden derivarse de ellos, tales como la lectura del espacio arquitectónico. Ésta permite entender los principios seguidos por el constructor para la definición de su mundo de vida, entender su relación con el paisaje, la importancia dada a los distintos espacios, si se aplicaron reglas de diseño y conocimientos matemáticos. Además la comparación de distintas arquitecturas puede aportar información sobre la transmisión-continuidad a través del tiempo o de la dispersión geográfica, de conocimientos y estilos, proporcionando así una información importante para la historia.

Finalmente, un buen registro digital 3D permite el uso de técnicas de realidad virtual, forma completa de representación y de visualización para vivir y experimentar una arquitectura, integrando los conocimientos que podemos obtener de manera racional con los conocimientos obtenidos por la percepción, lo cual tiene importantes usos en investigación, enseñanza y difusión.

En esta presentación se mostrarán los trabajos realizados para el registro 3D de arquitectura mesoamericana y su representación en sistemas de realidad virtual inmersiva multiusuario.

Virtual restoration : an applied spectroscopy field -metals, alloys, paints and gilts-

Patrick Callet ([email protected])

Ecole Centrale Paris, Francia

Included within the general framework of an european-latin-american project called ASTRALE (Art-Science-Technologie, Recherche en Amerique Latine et Europe), we shall expose a general scientific method called OCRE (Optical Constants for Rendering Evaluation) and how it is applied to the virtual restitution of colors. As reflection spectra did not bring enough information on the visual appearance of a material, we have to use more fundamental spectral data. For homogeneous materials at a defined scale of observation and for the description of the interaction with visible light, we use the complex dielectric function of the material or its equivalent as its complex index of refraction. Such spectral pairs of functions can be measured on real samples by spectroscopic ellipsometry or calculated from an ab initio model. We shall illustrate this method with two main experiments led on metals and alloys (Cu -Sn ) in the case of bronze (National Museum of Asiatic Arts in Paris- Guimet Museum) and also on x 1-x

paint layers and gilts (Saint-Denis Basilica). The two examples will be more comprehensively illustrated by the movies and the rapid prototyped statuettes. Each study was led within a research and didactic framework involving engineers, art historians, museum curators, chemists, physicists, students and a video team. Our open source spectral rendering software called Virtuelium will be also presented.

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Análisis tecnológico de objetos lapidarios con microscopía electrónica de barrido

Emiliano R. Melgar ([email protected])

Museo del Templo Mayor-Instituto Nacional de Antropología e Historia, México

El estudio de la tecnología de la lapidaria generalmente ha sido abordado por la arqueología a través de clasificar los objetos terminados y plantear sus secuencias de elaboración (cadenas operativas) a partir de las evidencias de producción y herramientas asociadas. Sin embargo, son escasos los talleres o áreas de trabajo in situ de estas piezas, predominando el hallazgo de las evidencias en basureros y rellenos constructivos. En el presente trabajo mostraremos que a pesar de carecer de los contextos productivos es posible identificar las herramientas y técnicas empleadas en la elaboración de objetos lapidarios. Para ello tomaremos como estudio de caso la lapidaria de las ofrendas del Templo Mayor de Tenochtitlan, la cual fue analizada a través de la arqueología experimental y la caracterización de las huellas de manufactura experimentales y arqueológicas con microscopía estereoscópica a 10x y 30x, y microscopía electrónica de barrido a 100x, 300x, 600x y 1000x. Esta última es la que ofrece los mejores resultados y ha permitido apreciar una heterogeneidad de materiales utilizados en los objetos ofrendados en las primeras etapas constructivas, que contrastan con la homogeneidad y estandarización morfológica y tecnológica de las piezas manufacturadas en las etapas más tardías.

La microscopía electrónica y el estudio de las técnicas de manufactura de los objetos de concha

Adrián Velázquez ([email protected])

Instituto Nacional de Antropología e Historia, México

En el Museo del Templo Mayor, en la ciudad de México, se han llevado a cabo desde 1997 proyectos de arqueología experimental cuyo objetivo es el conocimiento de las técnicas que para manufacturar objetos de conchas de moluscos, se desarrollaron durante la historia prehispánica de México. Una de las etapas más importantes de dichos proyectos ha sido el análisis y caracterización de las huellas de manufactura producidas experimentalmente y su comparación con los rasgos presentes en los materiales arqueológicos; ello se ha llevado a cabo a simple vista, con la ayuda de microscopía esteresocópica y mediante mocriscopía electrónica de barrido. Esta última técnica ha resultado la más apropiada, puesto que es idónea para el estudio de las características superficiales de los materiales. En la presente ponencia se muestran los principales resultados a los que se ha llegado y en los que la aplicación de la microscopía electrónica de barrido ha sido de capital importancia.

Characterization and conservation of wooden art and archaeological objects

Khôi Tran ([email protected])

Commissariat à l'Énergie Atomique, Francia

Dry and waterlogged archaeological artifacts are conserved at ARC-Nucléart conservation-restoration workshop, a consortium of public organisms for culture located at Grenoble , France. Regarding dry wooden polychrome sculptures, our restorators are in charge of the polychromy characterization, and this is carried out by FTIR spectroscopy and SEM for elemental analysis. The degree of deterioration of the wooden material is analysed by solid state NMR spectroscopy, illustrated by spectrum of the wood components such as cellulose , hemicellulose and lignin. For marine composite archaeological artifacts (association of wood and ferrous metals), X-ray diffraction and

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Electronic Paramagnetic Resonance are currently used for the identification of corrosion products (iron, sulphur,…).After this first step of material characterization, .conservation treatment can be implemented on artifacts through 2 processes developed at ARC-Nucléart more than 30 years ago : 1) the gamma ray irradiation process, the first developed in 1970, for disinfection and consolidation using a radiation-curing resin impregnating the wood porosity; 2) the worldwide used polyethylene glycol treatment for waterlogged large-size archaeological arterfacts, such as canoes , boats, shipwrecks, developed at Grenoble during the eighties. The wet wood is first impregnated by aqueous solutions of polyethylene glycols which are water-soluble polymers, then the impregnated objects are dried by controlled air-drying.(room temperature and controlled decreasing relative humidity) or freeze-drying for smaller artifacts.

Arqueología y Arqueometría en el Perú: ejemplos y lecciones del Proyectos Arqueológico Sicán

Izumi Shimada ([email protected])

Southern Illinois University, EUA

Durante tres décadas, el Proyecto Arqueológico Sicán ha desarrollado una comprensión holística de la producción de artefactos Sicán en la Costa Norte del Perú como sus afamados objetos de oro y de aleación de cobre. Esto ha sido posible gracias al enfoque interdisciplinario de los estudios, basados en una amplia combinación de métodos analíticos que incluyen: Fluorescencia de Rayos X, Espectroscopía de Rayos Infra Rojos, Activación Neutrónica y Cromatografía Espectroscópica de Masa. Esta presentación muestra cómo una combinación acertada de excavaciones arqueológicas, técnicas arqueométricas, experimentos replicativos y otros métodos analíticos pueden revelar aspectos tanto humanos como materiales de tecnologías antiguas incluyendo evolución, función y simbolismo de dichos artefactos..

Luz, microscopio, acción

Tom Kirchhausen ([email protected])

Harvard Medical School, EUA

Varias revoluciones en microscopía óptica, desde el descubrimiento de la proteína verde fluorescente (GFP), reconocida este año con el Premio Nóbel en Química, hasta avances importantes en la resolución temporal y espacial de microscopios de fluorescencia, permiten hoy en día la visualización en células y organismos vivos de estructuras biológicas a nivel molecular y sub-celular. En esta charla abarcare el uso de microscopia de fluorescencia dinámica para entender procesos asociados con la comunicación entre células y su ambiente, con la invasión de patógenos e infección viral, con el control de crecimiento celular y cáncer, y con la génesis de organelos intracelulares. La meta de estos estudios es generar películas con resolución molecular capaz de describir la función y el control de maquinarias responsables por la viabilidad de estas interacciones celulares.

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CONFERENCIA INTERNACIONAL

SESIÓN 2

Diseño, construcción y evaluación de un espectrómetro de gran campo

Roberto Machorro ([email protected])

Universidad Nacional Autónoma de México, México

Hay experimentos en donde es necesario estudiar, en diferentes regiones, la intensidad de luz que emana de un objeto, ya sea por reflexión a un haz de incidencia, o por emisión propia, como es el caso de un plasma. Con el proposito de adquirir simultáneamente espectros de distintas regiones, hemos desarrollado un espectrómetro de gran campo.

EL espectrómetro es del tipo Czerny-Turner, con los espejos parabólicos fuera de eje, distancia focal de 85 cm. El campo focal es de 5x5 cm, donde se coloca un CCD de esas dimensiones, 2kx2k pixeles. La entrada al sistema es vía un arreglo bidimensional de fibras ópticas, en un extremo (imagen), y lineal del otro (rendija de entrada).

La captura de los espectros puede hacerse mediante un interruptor mecánico (plasmas casi estáticos) o con uno electrónico, con un intensificador de imagen (plasmas transitorios).

Mostraremos destalles de la construcción y evaluación, imágenes de espectros obtenidos. asi como el proceso para eliminar la respuesta del instrumento. Comentaremos brevemente algunas de las aplicaciones de este instrumento.

Otros autoresM. Cordova, FC-UABC, [email protected]. Luna, IA-UNAM, [email protected] Vázquez, INAOE [email protected]. Zazueta, IA-UNAM, [email protected]. Camacho, CICESE, [email protected]

LIBS for in-situ analysis

Patrick Mauchien

CEA, DEN, Department of Physical Chemistry, FRANCE

In many fields of application, LIBS appears as a very attractive technique especially due to its ability to perform

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remote in-situ analysis of any material in the solid, liquid or gas phase, without need for sample preparation. Using optical fibre or open path configuration, LIBS measurements can be performed remotely for on line control of industrial processes, analysis of melted material at high temperature or analysis of radioactive samples.

By coupling LIBS to an optical microscope, microanalysis can be performed at the micron scale allowing elemental mapping on any sample including non conducting ones like rocks, sediment and environmental samples.

The presentation will give an overview of researches and developments performed on LIBS at CEA Saclay/France for in-situ analysis in several configurations (solids, liquids, melted salts, nuclear fuel, surface contamination and micro-analysis). The specific features of LIBS for liquid samples will be detailed.

Others autors:José Carlos Díaz Rosado, Catherine Gallou, Jean-Luc Lacour, Daniel L'Hermite, Denis Menut, Laurent Salmon , Jean-Baptiste Sirven, Evelyne Vors CEA, DEN, Department of Physical Chemistry, F91191 Gif-sur-Yvette cedex, FRANCE

Nanoestructuras de iones opticamente activos en matriz de cristales iónicos

Elsi V. Mejía ([email protected])

Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico.

Los cristales iónicos como los halogenuros alcalinos poseen una estructura sencilla y han servido para el estudio de los sólidos cristalinos. Estos materiales, son opticamente transparentes, la introducción de iones opticamente activos como el europio y manganeso, como impurezas en la red cristalina permite su estudio luminiscente. Las impurezas iónicas forman en el cristal fases precipitadas siendo estas coherentes o incoherente con la matriz. Las nanoestructuras son formadas por efecto de precipitación y su diámetro es controlado por la temperatura y la concentración de impurezas.

El diámetro de las nanoestructuras determina la posición del pico de la banda de emisión. Así, las nanoestructuras con diámetro más grande tienden a posiciones de longitudes de onda más grande, es decir, tendencias al infrarrojo. Si bien se conoce que las impurezas forman nanoestructuras en la matriz, su tamaño y morfología no habían sido determinados anteriormente en este tipo de materiales. La aplicación de la microscopia de fuerza atómica, permitió observar las dimensiones de estas fases precipitadas.

De nuestros estudios realizados a la fecha, podemos decir que las fases precipitadas son formadas por nanoestructuras que van desde 20-400 nm de diámetro, dependiendo del tipo de tratamiento térmico aplicado. Además, que estas nanoestructuras tienen la capacidad de autoensamblarse en diferentes morfologías, como anillos, islotes y tipo coral.

En este trabajo presentamos la respuesta óptica y las imágenes de las nanoestructuras y su autoensamble de iones de transición en matrices iónicas. Este tipo de imágenes de microscopia de fuerza atómica no había sido reportado en la literatura.

AgradecimientosEste trabajo ha sido apoyado económicamente por CONACYT (J51441-F) y PAPIIT-UNAM IN 107408, del gobierno de México. Además agradecemos al programa PFAMU DGAPA de la UNAM por al apoyo otorgado.

Otros autoresb a c cJ. G. Bañuelos , O. Kolokoltsev , Hernández A y H. Murrieta S .

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aLaboratorio de Fotónica de Microondas, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, AP 70-186 C.P. 04510, Universidad Nacional Autónoma de México, D.F. Mexico.bLaboratorio de Materiales y sensores, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, AP 70-186 C.P. 04510, Universidad Nacional Autónoma de México, D.F. Mexico. cInstituto de Física, AP 20-364, C.P. 01000, Universidad Nacional Autónoma de México, D. F. Mexico.

Acquisition of multiple inter correlated optical properties by means of LED multiplexing

Mikkel Brydegaard ([email protected])

Lund University, Suecia

When determining an optical property in a volume such as refractive index, absorption, scattering or fluorescence, one type measurement is usually influenced by changes in any of the remaining properties. The problem can be minimized in the laboratory by chemical cleaning and processing, but often spectroscopy is motivated to avoid traditional chemical analysis, and often spectroscopy is desired for product surveillance where the sample of interest does not meet the requirements for traditional spectrometers. This motivates the elaboration of acquisition systems for simultaneous measurement of multiple optical properties. Opportunities for new spectrometer geometries are explored, based on local ideas from intestinal photo dynamic therapy (PDT), concerning combinatorial light path acquisition, and the fast evolving field of commercial Light Emitting Diodes (LEDs). Theory for volume sampling and solid LED spectroscopy is explained. Ongoing research and construction of a broad band compact spectrometer concept ranging from 350 nm to 1550 nm is presented. Electronic methods of LED stabilization are suggested and computational methods for data interpretation are explored.

ReferencesM. Brydegaard, Z., and S. Svanberg, “Broad-band multispectral microscope for imaging transmission spectroscopy employing an array of light-emitting diodes”, Am. J. Phys., 77, 1, 2009 P. K. Dasgupta, In-Yong Eom, K. J. Morris, J. Li, “Light emitting diode-based detectorsAbsorbance, fluorescence and spectroelectrochemical measurements in a planar flow-through cell” Anal. Chim. Acta. 500, 2003A. Johansson, J. Axelsson, S. Andersson-Engels, J. Swartling, “Realtime light dosimetry software tools for interstitial photodynamic therapy of the human prostate.”, 34(11), 2007B. Barbieri, E. Terpetschnig, D. M. Jameson ”Frequency-domain fluorescence spectroscopy using 280-nm and 300-nm light-emitting diodes: Measurement of proteinsand protein-related fluorophores”, Anal. Biochem. 344, 2005

La importancia de la espectroscopía en la investigación alimentaria: Estudio de las interacciones entre carbohidratos y proteínas mediante técnicas espectroscópicas

Carla Quiroga ([email protected])

Universidad Privada Boliviana, Bolivia

Los alimentos son sistemas complejos porque están compuestos por carbohidratos, proteínas, lípidos y agua. Durante su procesamiento puede añadirse además otros componentes para mejorar alguna propiedad como la textura, el sabor o la estabilidad del alimento. La interacción entre los componentes determinará las propiedades fisicoquímicas y reológicas del producto final; por eso es importante entender cómo interactúan a nivel molecular para procesar productos hechos a la medida y las técnicas espectroscópicas han sido muy útiles para este propósito.

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Cuando carbohidratos y proteínas están presentes en los alimentos, pueden ser termodinámicamente compatibles o incompatibles, es decir el sistema podrían ser incompatible (sistema de dos fases), co-soluble (sistema de una sola fase) o complejado (sistema de dos fases). La naturaleza de los componentes es un factor importante para que se comporten de una u otra manera.

El almidón está presente en casi todos los alimentos, sus principales componentes son: amilosa y amilopectina, ambos carbohidratos están formados por unidades glucosídicas; sin embargo, la amilosa es una molécula lineal mucho más corta que la amilopectina que es ramificada. Se ha visto que cuando la amilopectina se mezcla con una proteína, por ejemplo con la â-lactoglobulina, se segregan en fases a concentraciones altas y forman áreas ricas en carbohidratos y áreas ricas en proteína; sin embargo la amilosa y la â-lacatoglobulina se segregan en fases a concentraciones más bajas. Cambios de temperatura también modifican la estructura debido al proceso de desnatulización y agregación de la proteína. Durante el almacenamiento los sistemas sufren cambios adicionales debido a la sinéresis porque los polisacáridos comienzan a recristalizar.

El proceso de segregación de fases del sistema carbohidrato-proteína se siguió en el estado líquido como sólido. La distribución de los polisacáridos y proteínas en las fases fue estudiada por Espectroscopia de Infrarrojo por Transformadas de Fourier (FTIR). Características de las áreas fueron estudiadas por Microscopia de Fuerza Atómica (AFM) y la identificación de las áreas, es decir si eran áreas ricas en proteína o carbohidrato, fue hecho por Microscopia de Transmisión Electrónica (TEM). El proceso de sinéresis fue verificado por Difracción de Rayos-X (X-R D) y Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC).

Procesado de alimentos por láser: LIBS y fotoacústica como técnicas de monitoreo

Luis V. Ponce ([email protected])

Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, México

El procesado láser de alimentos emerge como una nueva aplicación del láser, gracias a las ventajas inherentes a la tecnología láser como son la limpieza, precisión y selectividad. Un ejemplo reciente es la eliminación de espinas en la tuna y el nopal, logradas mediante ablación selectiva por pulsos láser. Gracias al empleo de este método, se logra un aumento de la vida del producto al tiempo que se disminuyen las pérdidas de volumen útil y se mejora la limpieza. El monitoreo en tiempo real mediante LIBS o fotoacústica, permite la automatización y la verificación in-situ de la calidad del proceso. El empleo de estas técnicas de presenta n una nueva máquina desarrollada conjuntamente por el IMRE de la Universidad de La Habana y el CICATA del Instituto Politécnico Nacional de México.

Caracterización de piezas únicas y productos industriales utilizando LIBSy fotoacústica inducida por ablación láser

Gabriel M. Bilmes ([email protected])

Centro de Investigaciones Ópticas, CONICET-CIC, Argentina

A partir de los diversos fenómenos originados como consecuencia de la ablación de una superficie con láser, se mostrará como emplearlos para la caracterización de la composición de materiales, para identificación y control de calidad de tratamientos superficiales, para la medición del grado de limpieza de objetos y para la caracterización de la composición de suciedad.

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Mediante el análisis del plasma generado como consecuencia de la ablación láser, por medio de la técnica LIBS (-Laser Induced Breakdown Spectroscopy-), se mostrarán aplicaciones al estudio de piezas únicas de valor antropológico y arqueológico (identificación de trazas en dientes de Homo-Sapiens, composición de objetos de diferentes culturas, etc) y a tratamientos superficiales y control de calidad de productos industriales, como piezas de automóviles, chapas. etc.

Por otro lado se presentarán aplicaciones de la técnica fotoacústica inducida por ablación láser (FIAL). Entre ellas, un nuevo método y un instrumento basado en el mismo, que permite medir automáticamente la suciedad total depositada sobre la superficie de un objeto, registrando el sonido producido como consecuencia de la ablación láser. También será presentado un procedimiento para medir el espesor de tratamientos superficiales, monitoreando los cambios producidos en la señal acústica generada.

Análisis mediante LIBS de mascaras funerarias Moche

Miguel Asmad ([email protected])

Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú

La intervención oportuna en objetos arqueológicos tanto para su preservación como para su análisis, resulta vital en el trabajo arqueológico, sobre todo en contextos funerarios que son ricos en información pero muy frágiles en cuanto a la preservación de los materiales. Por ello los métodos de análisis considerados no invasivos son una herramienta sumamente útil en el trabajo arqueológico pues permite conservar las piezas y analizarlas sin necesidad de cortarlas o someterlas a movimientos que ponga en peligro su integridad. La espectroscopia de ruptura inducida por láser, del inglés LIBS, en años recientes ha mostrado un gran potencial para realizar un rápido análisis químico cualitativo y hasta cuantitativo de diversos materiales. En este trabajo se ilustra la aplicación y utilidad de la técnica LIBS en el análisis elemental de máscaras funerarias Moche, procedentes del sitio arqueológico San José de Moro (costa norte del Perú). Los componentes elementales de la máscara se obtienen en el correspondiente espectro LIBS. También se presenta el arreglo usado para instrumentar el sistema LIBS. Una zona muy pequeña de la máscara - generalmente menos de 150 micras de ancho- es ablacionada mediante un láser Q-switched YAG:Nd, por lo esta técnica es considerada casi no invasiva y rápida. Todas las medidas se llevaron a cabo en el laboratorio a presión y temperatura ambiental.

Otros autoresa a b bRubén Sánchez A. , Guillermo Baldwin O. , Cecilia Mauricio LL. , Luis Jaime Castillo B.

a Laboratorio de Óptica, Departamento de Ciencias, Sección Física, Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima Perúb Programa Arqueológico San José de Moro

Implementación y aplicaciones de un sistema de espectroscopía LIBS en Quito

César Costa ([email protected])

Escuela Politécnica Nacional, Ecuador

LIBS es una técnica poderosa para caracterizar la composición elemental de una multitud de sistemas en estado sólido, líquido o gaseoso, debido a la sencillez relativa del setup experimental, la sensitividad del método y a la amplia

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cobertura en términos de los elementos que son posibles de identificar. Si bien las capacidades para hacer evaluaciones cualitativas de LIBS son evidentes, es más difícil hacer evaluaciones cuantitativas en muchos casos. Esto se debe a un número de características físicas y técnicas del método, en particular, los efectos de matriz son importantes, así como efectos de las fluctuaciones del láser, entre otros.

En 2006 el Departamento de Física de la EPN en Quito adquirió con apoyo de la Fundación Alexander von Humboldt y el International Program for the Physical Sciences de la Universidad de Uppsala, un sistema de espectroscopía LIBS. En esta presentación se hará un breve resumen de algunas de las investigaciones iniciadas con este equipo. En particular, se hará referencia a los esfuerzos para realizar una caracterización elemental semi-cuantitativa de arcillas provenientes de diferentes regiones del País como parte de un esfuerzo mayor por establecer características físico-químicas básicas de las mismas. Esta información es de importancia para diferentes comunidades ubicadas en las cercanías de los yacimientos que buscan encontrar usos tecnológicos potenciales.

Además se discutirá la investigación de cerámicas de origen arqueológico obtenidas en los sitios La Florida y Rumipamba en las cercanías de Quito. El trabajo en cerámicas y arcillas se ha centrado hasta el momento en establecer “fingerprints” composicionales que permitan la comparación entre muestras. En el caso de arcillas, esta comparación se hace en el contexto de otras propiedades físicas como su refrectariedad o su conductividad térmica o eléctrica. En el caso de fragmentos arqueológicos, se pretende establecer la capacidad de LIBS para determinación de origen o las fuentes. Finalmente, se presentarán resultados de experimentos para determinar cuantitativamente la concentración de metales de sales disueltas en agua analizando depósitos de las soluciones en superficies de interés. El estudio se ha hecho para cuatro tipos de superficies: grafito, carbón activado, policarbonato y wafers de silicio. Los resultados obtenidos hasta la fecha sobre las capacidades analíticas de estas superficies, así como algunas ideas que se explorarán en el futuro se discutirán.

Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: Application to Nuclear Waste Management

Jagdish P. Singh ([email protected])

Institute for Clean Energy Technology, EUA

This seminar will describe the experimental conditions associated with the slurry measurement to achieve good precision of the laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) measurement. The goal of this project is to assist the Defense Waste Processing Facility (DWPF) at the Savannah River Site (SRS) in accelerating DWPF melter operations. The capability of direct analysis of slurry will significantly increase analytical throughput and will reduce waste generation in radiological analytical facilities, providing analyses suitable for waste acceptance and production records. Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) will serve as the basis for the system for direct analysis of DWPF Sludge Receipt and Adjustment Tank (SRAT) product (slurry consisting of only sludge or waste). The analytical results will be used to support the determination of the appropriate amount of frit to be combined with the sludge in the melter. The main issues to be resolved with LIBS analysis of liquid samples are poor detection sensitivity and precision. Because water can quench the laser plasma and suppresses the LIBS signal, poor sensitivity may result. Large standard deviations for LIBS liquid data are due to the laser induced shock wave caused by turbulence on the liquid surface. Slurry samples contain a large amount of water and large particle sizes. The effects of water content and particle sizes on LIBS measurement will need to be studied. To improve LIBS' reproducibility and detection limits for slurry measurements, various experimental parameters which can affect LIBS' analytical figure of merit were studied. The study shows that by using the appropriate slurry sample handling systems, optimum experimental parameters and some data processing techniques, reasonable accuracy and precision (below 5%) based on 2.5% error confidence for the major elements can be achieved. For minor elements, we found the accuracy and precision are poorer (about 10-15%), Current work demonstrates that LIBS has the potential to be developed for on-line analysis and control of DOE wastes slurry processing. However, further work on improving signal sensitivity and data reproducibility is needed.

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Detection and treatment of malignant tumours using laser-based spectroscopic techniques.

Katarina Svanberg ([email protected])

Lund University, Suecia

Applications of optical and laser spectroscopy to the medical field, including photodynamic therapy (PDT) and laser-induced fluorescence diagnostics (LIF) for cancer treatment and diagnostics, respectively, will be presented. Photodynamic therapy, when delivered as a superficial illumination to the target area, has a limitation due to restricted light penetration through tissue. One way of overcoming this is interstitial illumination (IPDT) in which the light is transmitted to the tumour via optical fibres. Interactive feed-back dosimetry is of importance for optimising the modality and such a concept has been developed and will be presented.

The most important prognostic factor for cancer patients is early tumour discovery. If malignant tumours are detected during the non-invasive stage, most tumours show a high cure rate of more than 90 %. There is a variety of conventional diagnostic procedures, such as X-ray imaging. More advanced results are given in computerised investigations, such as CT-, MRI- or PET-scanning. Laser-induced fluorescence (LIF) for tissue characterisation is a technique that can be used for monitoring the biomolecular changes in tissue under transformation from normal to dysplastic and cancer tissue before structural tissue changes are seen at a later stage. The technique is based on UV or near-UV illumination for fluorescence excitation. The fluorescence from endogenous chromophores in the tissue alone, or enhanced by exogenously administered tumour seeking substances can be utilised. The technique is non-invasive and gives the results in real-time. LIF can be applied for point monitoring or in an imaging mode for larger areas, such as the vocal cords or the portio of the cervical area. The possibility to combine LIF and PDT will be discussed and illustrated with clinical examples from many specialities, such as dermatology, gynaecology and laryngology.

A new method where free gas (oxygen or water vapour) in the human sinus cavities is detected will be described. The technique is based on gas absorption spectroscopy in scattering media. The method can also be used to study the gas exchange in between the nasal cavity and the different sinuses in the facial region.

From breast tissue diagnosis by Raman spectroscopy to femtosecond dynamics at the molecular level. Ultrafast energy flow at the phospholipid membrane-water Interface

Halina Abramczyk ([email protected])

Technical University of Lodz, Polonia

In this paper we present our recent results on normal, malignant, and benign breast tissue by Raman spectroscopy for 100 patients and compare them with the results of histopathological analysis to estimate the sensitivity and specificity of the method. The data are statistically analysed with PCA methods. We demonstrate that lipid and carotenoid molecules play a key role in activity of human membranes and decide about the health-disease balance in living creatures. Our recent papers [1-3] on cancer diagnostics by Raman spectroscopy demonstrates its power as diagnostic tool for breast cancer diagnosis. The results demonstrate the ability of Raman spectroscopy to accurately characterize breast cancer tissue and provide evidence that carotenoids and lipids of the tissue play an essential role as a Raman biomarkers that are able to distinguish between normal, malignant and benign types. We discuss molecular mechanisms of energy dissipation in normal and malignant tissue and the role played by carotenoids including ability to act as lipid-phase anti-oxidants, and the light harvesting antenna that can protect system from oxidative damage, as well as to act as upregulator of junctional communication in connexins. To answer the questions about the photostability we have to understand mechanisms of energy dissipation upon an optical excitation [4]. We

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report on energy dynamics at the water/lipid interface. Femtosecond infrared (IR) two-color and bleaching pump-probe experiments were used to investigate vibrational relaxation dynamics of C-H strech modes in the lipid alkyl chains of 2,3-Dipalmitoyl-sn-glycero-1-phosphocholine (DPPC) and O-H stretch mode of water at the water/lipid interface for a controlled humidity of the sample. The detailed vibrational dynamics of alkyl chain modes of lipid, interfacial water and mutual interactions has been elucidated.

References1. H. Abramczyk, I. Placek, B. Brozek Pluska, K. Kurczewski, Z. Morawiec, M. Tazbir Breast Cancer

Diagnostics by Raman Spectroscopy. J. Mol. Liquid. 2008 141,145-1482. H. Abramczyk, I. Placek , B. Brozek Pluska, K. Kurczewski, Z. Morawiec, M. Tazbir From femtosecond

dynamics to breast tissue diagnosis by Raman spectroscopy and Raman imaging. ISRAPS Bulletin, January, 2008, vol.20, no.1

3. H. Abramczyk, I. Placek , B. Brozek Pluska, K. Kurczewski, Z. Morawiec, M. Tazbir, Human Breast Tissue Cancer Diagnosis by Raman Spectroscopy. Spectroscopy 2008, vol.22, number 2-3, 113-121

4. H. Abramczyk J. Chem. Phys. 120, 11120 (2004).

Others autorPiotr Ciacka+, Jakub Surmacki, Beata Brozek-Pluska, Joanna Jablonska++ , Radzislaw Kordek+++Technical University of Lodz, Chemistry Department, Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy, 93-590 Lodz Wroblewskiego 15 str Poland.++ Department of Oncology, Medical University of Lodz, Paderewskiego 4, 93-509, Poland

EPR spectroscopy applications: antioxidant to pro-oxidant molecular redox properties

Françoise Nepveu ([email protected])

Université Toulouse 3, IRD, Francia

Free radicals which are part of the reactive oxygen and nitrogen species contribute to the cellular redox homeostasy and play an important role in biology and medicine. Examination of the capacity of certain molecules to scavenge free radicals that are deleterious for living systems (anti-oxidants) or to produce free radicals that are harmful to pathogens (pro-oxidants) can facilitate the identification of biologically active compounds. In this context it is important to dispose methods enabling to analyze transient free radical species. The electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy has been shown to be one of the most direct and appropriate technique in the detection of free radicals produced in both chemical and biochemical processes.

Starting from the reaction between a transient free radical and a diamagnetic spin trap, e.g. a nitrone, we shall show that the spin trapping technique in conjunction with EPR allows the identification and quantification of free radicals and consequently the characterization of redox molecules and pharmacophores. EPR analysis of metallic paramagnetic species (i. e. possessing one or more unpaired electrons) will also be presented.

EPR applications will be then illustrated through the screening of natural compound extracts and anti-oxidant properties, the activation of cells and free radical productions, the modulation of proteins and inhibitors discovering, the pro-oxidant drugs and action mechanisms.

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Arcanium of structural determination by NMR

Marie T. Martin ([email protected])

Institut de Chimie des Substances Naturelles CNRS, Francia

The Institute of Natural Products Chemistry (ICSN) is the most important public laboratory of research in chemistry in France. The ICSN's teams research on four fields related to organic chemistry of the complex molecules, natural products and medicinal chemistry, chemistry and structural biology, the chemistry and the biology of therapeutic targets. The two major successes of the ICSN on health (Navelbine and Taxotere) give it the possibility of financing, partly, its own equipment.

In nuclear magnetic resonance, particularly, the Institute has thirteen spectrometers going from 300 MHz to 950 MHz. The line of compounds studied and spectrometers used explain the diversity of the encountered problems. One of spectrometers 600 MHz is used to resolve the structures of natural products isolated from plants, marine organisms or micro-organisms. Equipped with a reverse proton probe, carbon, nitrogen and with a variable accessory of temperature, obtaining negative temperatures thanks to liquid nitrogen, we can solve a large number of problems.

• Isomerism of double bounds :o Selective irradiationso Long distances coupling proton-carbon

• Symmetric molecules : highlighting by long distances coupling proton-carbon1• Anisotropy observed by spectral dispersion by H NMR

• Equilibrium hemi-acetal adehyde studied by temperature variation• Nitrogen NMR in inverse mode and in natural abundance

Concrete examples extracted from daily life of the laboratory will illustrate these various cases.

Aplicaciones de la cromatografía acoplada a espectrometría de masasen el análisis de residuos de plaguicidas

Félix Hernández ([email protected])

Universidad Jaume I, España

La cromatografía acoplada a espectrometría de masas es, sin duda, la técnica más poderosa en el campo del análisis de residuos de plaguicidas (ARP). GC-MS y HPLC-MS son técnicas complementarias y ambas resultan imprescindibles para afrontar el ARP en todo tipo de muestras, tanto de tipo ambiental (aguas, suelos, aire), como alimentario (principalmente, productos vegetales), o toxicológico (sangre, orina, tejidos grasos). Así, GC-MS es adecuada para plaguicidas volátiles y de baja polaridad, mientras que LC-MS es más útil para compuestos poco volátiles y polares, siendo, además, ideal para la determinación de metabolitos. Los equipos de cuadrupolo o de trampa de iones han sido los más utilizados en GC-MS, mientras que en LC-MS destaca, por sus mejores prestaciones, el analizador de triple cuadrupolo, que permite trabajar en tándem MS (LC-MS/MS).

La validación del método analítico es de primordial importancia con el fin de asegurar la calidad de los análisis. Además de los parámetros de calidad bien conocidos, como son la exactitud y precisión del método, selectividad, intervalo de linealidad y límites de detección y de cuantificación, debe estudiarse cuidadosamente la confirmación de la identidad del compuesto detectado en las muestras, con el fin de evitar falsos positivos o incluso falsos

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negativos. Aunque la información aportada por MS es relevante con fines identificativos, resulta necesario establecer criterios rigurosos para una correcta identificación.

En esta presentación se comentan brevemente estos aspectos y se discute el estado actual en ARP, así como las tendencias en cuanto al uso de la cromatografía/MS, prestando especial atención al análisis de plaguicidas en aguas y en alimentos.

Identificación de sustancias naturales con técnicas espectroscópicas

Rojas Rosario ([email protected])

Universidad Peruana Cayetano Heredia, Perú

Un paso muy importante para el desarrollo de nuevas drogas o fitomedicamentos a partir de productos naturales, como las plantas medicinales, es la identificación estructural exacta de los respectivos principios activos a través del análisis de los datos espectroscópicos obtenidos por diversas técnicas como la espectroscopía ultravioleta-visible, infrarroja y la resonancia magnética nuclear, en combinación con la espectrometría de masas y la difracción de rayos X. En esta presentación se hará un breve resumen de las técnicas espectroscópicas más utilizadas en la investigación de productos naturales, poniendo énfasis en sus características principales, así como en la utilidad y limitaciones de cada técnica. Se presentarán además algunos ejemplos específicos del aislamiento de sustancias bioactivas y su posterior elucidación estructural.

Condiciones para la formación de nanohilos metálicos icosaédricos:otro ejemplo de que “lo pequeño es diferente”

Pedro A. Serena ([email protected])

Consejo Superior del Investigaciones Científicas, España

Utilizando técnicas de dinámica molecular se puede estudiar la ruptura de miles de nanohilos metálicos de diferentes especies (Al, Ni, Cu) permitiendo la interpretación de los experimentos de formación/ruptura de nanocontactos metálicos, que siempre tienen una aproximación de índole estadística. La monitorización de multitud de eventos de ruptura nos ha permitido identificar la formación de ciertas cadenas pentagonales de gran estabilidad, candidatas a ser conectores estables en futuros nanodispositivos electromecánicos que necesitan trabajar a temperaturas relativamente elevadas. Nuestros estudios estadísticos nos permiten determinar las condiciones óptimas (orientación cristalográfica, temperatura, etc) para formación de cadenas pentagonales de gran longitud. Se proponen diferentes aproximaciones experimentales para la obtención y detección de estas nanocadenas.

Teledetección aérea de la fluorescencia de la clorofila

Ismael Moya ([email protected])

Laboratoire de Météorologie Dynamique, LMD - CNRS, Francia

Airflex es un nuevo sensor diseñado y construido para medir la fluorescencia de la vegetación desde un avión. Airflex se basa en el FLD (Fraunhofer Line Discriminator) principio aplicado a las bandas de absorción del oxigeno

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atmosférico, lo que permite determinar la fluorescencia de la vegetación a 687 y 760 nm. El sensor a sido instalado en una avioneta Cessna C 208B Gran Caravan del DLR (German Space Agency). La óptica de entrada tiene una divergencia total de 2 grados lo que corresponde a un blanco de 10 m a la altitud de 300 m. Además de las medidas de fluorescencia, se registra continuamente la posición en el espacio (central inercial) y se toman imágenes del blanco y de su contexto mediante una cámara video digital.

Airflex ha sido utilizado en repetidas medidas durante tres días consecutivos en Junio del 2005 sobre una zona donde alternan cultivos y campos sin vegetación, consiguiendo una excelente reproducibilidad de las medidas a lo largo de un trayecto de varios Km. Junto a las medidas aéreas también se practicaron medidas de espectros de emisión de fluorescencia bajo máxima excitación solar en hojas de la cubierta vegetal.

Airflex a demostrado la capacidad de discriminar tipos de vegetación diferentes en campos de idéntico índice de vegetación (NDVI) y abre nuevas perspectivas de seguimiento y control de la vegetación a mezo escala tanto para aplicaciones agriculturales como medioambientales.

El Centro Regional de Enseñanza en Ciencia y Tecnología Espacialpara América Latina y el Caribe-CRECTEALC

Tania M. Sausen ([email protected])

Centro Regional de Enseñanza en Ciencia y Tecnología Espacial para América Latina y el Caribe, Brasil

El Centro Regional de Enseñanza en Ciencia y Tecnología Espacial para América Latina y el Caribe-CRECTEALC ha sido establecido en 15 de Diciembre de 1997. El principal objetivo del Centro es el desarrollo de conocimientos de ciencia y tecnología espacial para profesores universitarios e investigadores, por medio de un riguroso programa de educación sobre la teoría, investigaciones, aplicaciones, ejercicios de campo y desarrollo de proyectos en estas temáticas de tal modo que pueda ampliar el desarrollo social y económico en cada uno de los países del área de actuación del Centro. El Programa del Centro fue creado por el Programa de Aplicaciones Espaciales de las Naciones Unidas para aumentar el conocimiento sobre la ciencia y tecnología espacial en países en desarrollo, para alcanzar este objetivo han sido creados centros en África (Nigeria y Marruecos), en la región de Asia y Pacifico (India) y en Latino América e Caribe (dos campos, uno en Brasil y otro en México). El programa inicial tiene que enfocar cuatro grandes áreas: percepción remota y sistemas de informaciones geográficas, aplicaciones de meteorología por satélite, comunicaciones por satélite y sistemas de posicionamiento global y ciencias espaciales y atmosféricas. Los programas del los cursos fueran establecido por un grupo de científicos y expertos y aprobado por la UN/OOSA. El CRECTEALC Campus Brasil ha sido establecido inicialmente en São José dos Campos, estado de São Paulo, en 1997, en Enero de 2007 el Campus Brasil fue trasladado hacia Santa Maria, estado del Rio Grande do Sul, Brasil. La Secretaria del Centro en este momento esta en México, rotando a cada cuatro años entre Brasil y México, un periodo que puede ser renovado por mas cuatro años por decisión de la Junta Directiva del Centro. La Secretaria es ocupada por un Secretario General (en este momento el Dr. Sergio Camacho Lara, un investigador mexicano) que es el jefe administrativo del Centro. El tiene que ser nombrado por la Junta Directiva a partir de recomendación de los países participantes del Centro. Inicialmente dos campos han sido establecidos para el CRECTEALC, uno en Brasil y otro en México. Cada uno de los Campus tiene que preparar su proprio programa y presupuesto, para ser sometido a la Junta Directiva por medio del Secretario. En Brasil, el Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais-INPE es la institución que abriga el Campus Brasil y por ocho años fue la sede del CRECTEALC. En México hay un pool de instituciones y universidades que participan del programa y la institución que abriga el Campus México es el INAOE. El director del Campus Brasil es la Dra. Tania Maria Sausen, una investigadora de INPE y el director del Campus México es el Dr. Jose Guichard, director del INAOE. El CRECTEALC y los dos Campi desarrollan cursos de larga duración en percepción remota y comunicaciones por satélite para profesionales de América Latina y el Caribe, así como curso de corta duración en temas específicos de las cuatro grandes áreas.

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Utilización de mediciones de diferentes satélites para mejorar la estimacióndel clima de la ionosfera utilizando Filtro de Kalman y 4DVAR

Miguel Dumett ([email protected])

University of Southern California, EUA

La ionosfera es una capa de la atmosfera descubierta hace pocas décadas. La presencia de iones en esta parte de la atmosfera afecta las comunicaciones inalámbricas de alta frecuencia e introduce una demora en las señales que son enviadas entre los satélites GPS y las estaciones receptoras. En esta charla presentamos brevemente un modelo basado en principios físicos para la evolución de las concentraciones de los diferentes iones presentes en la ionosfera que es usado actualmente en JPL y que es producto de una colaboración entre JPL y USC. También presentamos como se discretizan estas ecuaciones siguiendo las líneas del campo magnético de la tierra. Las predicciones de este modelo son corregidas utilizando datos provenientes de diferentes tipos de satélites (GPS, COSMIC, LEO, etc.) por medio de la utilización de técnicas de asimilación (filtro de Kalman, 4DVAR). Se discute la validación de estas técnicas y los problemas a enfrentar por la ausencia de datos en determinadas regiones del planeta. El propósito de esta charla es mostrar como técnicas matemáticas modernas ayudan a mejorar las estimaciones obtenidas por modelos físicos, químicos y biológicos cuando se posee abundancia de datos.

Interés y avances de la espectrometría de reflectancia en el infrarrojo en las ciencias ambientales

Richard Joffre ([email protected])

Institut de Recherche pour le Développement IRD -Bolivia, Bolivia

A pesar de su importancia en el entendimiento de los ciclos de elementos en los ecosistemas y más generalmente en muchos estudios ambientales, resulta difícil medir la composición orgánica de plantas, animales y suelos. Realizar análisis según los numerosos métodos analíticos que han sido propuestos implica importantes gastos de tiempo y dinero. A consecuencia, es frecuente que el número de muestras y más aun el número de replicaciones sea reducido.

Espectrofotometría de reflectancia en el infrarrojo próximo (NIRS en Inglés) es un método físico no-destructivo y altamente repetible permitiendo la caracterización de la composición bioquímica total de la materia orgánica. Muy comúnmente empleada en las ciencias de la alimentación y de la agricultura, la NIRS ha sido solamente utilizada recientemente en las ciencias ecológicas y ambientales. La luz reflejada en la región visible (400-800 nm) y próximo infrarrojo (800-2500 nm) constituye una firma única incluyendo una información valiosa sobre las características y números de los grupos funcionales como -CH, -OH, y NH entre otros. El desarrollo de métodos de quemometria permite desenmarañar los espectros y calibrar el señal NIRS, o sea relacionar el espectro de las muestras con los valores de las características bioquímicas analizadas.

Además, es posible utilizar directamente la información espectral por predecir parámetros funcionales complejos como por ejemplo la calidad o la degradabilidad de la materia orgánico empleando métodos y modelos matemáticos propios. Es difícil interpretar directamente el espectro en el próximo infrarrojo de muestras orgánicas complejas en términos de enlaces químicos. Sin embargo, las correlaciones altas entre las combinaciones fundamentales y harmónicas en la región próximo infrarrojo y las vibraciones fundamentales en la región mediana del infrarrojo permiten precisar la información contenida en el espectro NIR y validar las aproximaciones estadísticas usadas en la Nirs. Esas correlaciones evidencian el carácter químico de la información contenida en el espectro NIR y proveen una base teórica por la interpretación directa de la señal NIR en los estudios ecológicos.

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El Cambio Climático y el manejo de los recursos marinos

Héctor Soldi ([email protected])

Instituto del Mar del Perú, Perú

La región oceánica del Pacifico Sudeste ha sido identificada por los científicos como el Gan Ecosistema Marino de Humboldt. Esta es una región única en el mundo por su ubicación en una zona de fuerte surgencia de aguas frías costeras (afloramiento), que llevan una gran cantidad de nutrientes a la superficie, incrementando de una manera dramática la productividad biológica. Esta alta productividad da lugar a la presencia de la mayor densidad de peces por unidad de area en toda la superficie del mar en todo el mundo. Sin embargo, este ecosistema se encuentra ubicado en una región tropical caracterizada por una alta variabilidad climática en escalas que van desde las variaciones estacionales, anuales, interanuales e interdecadales. Estos cambios a diferentes escalas y con diferentes intensidades tienen un profundo impacto en los recursos marinos y especialmente en la especia más prominente del ecosistema, la anchoveta. La anchoveta es un pez pelágico de rápido crecimiento adaptado a las aguas frias de afloramiento de la costa peruana, y tiene una gran población utilizada principalmente en la producción de harina de pescado que constituye un producto clave para la acuicultura y otras aplicaciones en todo el mundo. Esta sola especie en el Perú, representa el desembarque de casi el 10% del total de pesca del mundo, en un área que escasamente es del 1% de la superficie del mar del planeta.Debido a la importancia de esta especie para la seguridad alimenticia del mundo, existe una gran preocupación sobre el posible impacto del cambio climático en los recursos marinos en general, y en la población de anchoveta en especial.

Esta presentación hará una revisión de las condiciones oceanográficas de ecosistema de Humboldt, y la forma como el Instituto del Mar estudia y monitorea el stock para su adecuado manejo en forma sostenible, tomando en cuenta la variabilidad climática de su hábitat. También revisara los posibles escenarios del cambio climático y su posible impacto en este recurso crítico del ecosistema. La presentación incluirá el empleo de la tecnología de satélites como una herramienta para el monitoreo de los recursos marinos, y la perspectivas de nuevas técnicas de espectroscopia por satélite para el seguimiento del cambio climático y los recursos marinos.

Acústica subacuática en el estudio de las características biológicas y físicasde ecosistemas marinos afectados por el cambio climático

Arnaud Bertrand ([email protected])

Institut de Recherche pour le Développement IRD-Perú, Perú

Hace más de 50 años que la acústica marina se utiliza para estimar abundancia de los peces. Gracias a los nuevos avances, particularmente el uso de los métodos multifrecuencia, la acústica es ahora una herramienta central en el estudio del funcionamiento de los ecosistemas marinos. De hecho, es la única herramienta permitiendo la colección simultánea de datos cualitativos y cuantitativos sobre varias comunidades de un ecosistema, del plancton a los depredadores superiores, y también en parámetros abióticos, tales como las características del sedimento marino.

El cambio climático afecta los ecosistemas marinos en diversas maneras: cambios en la circulación oceánica, acidificación, modificación de la distribución de los organismos marinos, y otras. En este trabajo enseñaremos cómo la acústica permite estudiar cambios en los ecosistemas marinos con énfasis especial al sistema de la Corriente de Humboldt. Este sistema, que se extiende a lo largo de las costas del Perú y de Chile produce más peces por área de unidad que cualquier otra región oceánica del mundo. Debido a la poca ventilación y al hundimiento de la

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producción superficial derivada de la producción primaria, las aguas oxigenadas superficiales cubren una zona acida de mínimo de oxígeno (ZMO). Los modelos y los datos históricos sugieren que la ZMO esté creciendo en respuesta a los cambios naturales a escala centenal y a las influencias humanas. Frente al Perú la capa superficial de agua oxigenada se restringe actualmente a unas decenas de metros, limitando el volumen del hábitat disponible para la mayoría de los recursos explotados. En las actuales condiciones parece que ciertas especies están excluidas de la costa peruana. Cualquier intensificación de la ZMO podría conducir a la desaparición de la capa de agua oxigenada superficial en varias partes de la costa, lo que tendría un impacto muy negativo sobre los recursos. Para el sector pesquero las consecuencias de una disminución de la productividad en peces serían dramáticas. Veremos cómo la acústica permite monitorear los cambios en las poblaciones marinas pero también ser utilizada para estimar la profundidad de la ZMO con una resolución mucho más alta que con métodos clásicos.

Determinación de arsénico en matrices ambientales del Desierto de Atacama, norte de Chile, utilizando a técnica de espectrometría de fluorescencia de rayos X de energía dispersiva.

Lorena Cornejo ([email protected])

Universidad de Tarapacá, Chile

En la localidad de Camarones existen poblados que son beneficiados con aguas naturales de su única fuente de recurso hídrico, el río de Camarones, que los habitantes utilizan para suplir sus necesidades de consumo personal, animal y riego. Dichas aguas presentan un contenido de arsénico proveniente de las zonas cordilleranas 100 veces

-1superior a los niveles recomendados por la OMS (0.01 mg l . La presencia de arsénico en esta zona es de origen -1natural, presentando los suelos un contenido total del orden de 100 mg kg .

La EDXRF es una técnica que ha encontrado utilidad en campos de las ciencias y la industria. Sus principales aplicaciones se relacionan directamente con la identificación y cuantificación de elementos en distintos tipos de materiales. Esta técnica analítica ha tenido un renovado impulso, como resultado del creciente interés de la sociedad en incentivar el desarrollo y empleo de métodos de análisis que reduzcan o eliminen la generación de residuos potencialmente tóxicos para el ambiente. Presenta la ventaja de no generar desechos, resultando en una de las técnicas instrumentales más amigables con el ambiente.

Este trabajo presenta los resultados relacionados con diversas aplicaciones orientados a la determinación de arsénico en matrices ambientales presente en el Desierto de Atacama.

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Organizaciones Cooperantes

El Comité Organizador de SPECTRA 2009 agradece el apoyo de las siguientes instituciones, organismos y empresas:

Institute de recherche pour le developpmenthttp://www.ird.fr/

Embajada de Franciahttp://www.ambafrance-pe.org

Comunidad Andina de Nacioneshttp://www.comunidadandina.org/

Optical Society of Americahttp://www.osa.org/

International Centre for Theoretical Physicshttp://www.ictp.trieste.it/

Freie Universität Berlinhttp://www.fu-berlin.de/

Sociedad Peruana de MaterialesSOPERMAT

Fundación Franco PeruanaUnited Nations Educational Scientific and

Cultural Organizationwww.unesco.org/

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologíahttp://www.fincyt.gob.pe/

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International Union Pure and Applied Physicshttp://www.iupap.org/

Société Francaise d'Optiquehttp://www.sfoptique.org/

European Physical Societyhttp://igpd.epsdivisions.org/

Centre national de la recherche scientifiquehttp://www.cnrs.fr/

Fondation Internationale de la Maisonde la Chimie

http://www.maisondelachimie.asso.fr

Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information

http://www-leti.cea.fr/

Institut Nanosciences et Cryogéniehttp://inac.cea.fr/

Institut Rayonnement Matière de Saclayhttp://iramis.cea.fr/

Commissariat à l'Énergie Atomiquehttp://www.cea.fr/

SPIEhttp://spie.org/

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Consejo Superior de Investigaciones Científicashttp://www.csic.es/index.do

Centro Latinoamericano de Físicahttp://www.claffisica.org/

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ONERAhttp://www.onera.fr/

Quantelhttp://www.quantel-laser.com/en/

HORIBA Jobin Ivonhttp://www.jobinyvon.com

Quanta Servicehttp://www.quantaservices.com/

Omicron NanoTechnology GmbHhttp://www.omicron-instruments.com/

Beamindhttp://www.beamind.com/

MKS Instrumentshttp://www.mksinst.com/

Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones

http://www.inictel.gob.pe/

Burroughs Welcome Fundhttp://www.bwfund.org/

Fondo para la Innovación, la Ciencia y la Tecnología

http://www.fincyt.gob.pe/

PHASICShttp://www.phasics.fr

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