Diagnósticos ópticos de gases con diodos láser sintonizables
En los últimos años, se han producido avances significativos en la fabricación de láseres semiconductores en el infrarrojo cercano. Estos dispositivos se han utilizado como fuentes de luz en telecomunicaciones y redes integradas de ordenadores de alta velocidad, así como para el almacenamiento óptico de datos. Por otra parte, el pequeño tamaño y la flexibilidad modular de los diodos láser sintonizables han allanado el camino hacia una nueva generación de sensores de gases compactos y fiables. La espectroscopía de absorción molecular en el infrarrojo cercano es una de las aplicaciones de los diodos láser sintonizables que crece a más velocidad. Al principio fueron las investigaciones con fines científicos las que motivaron el desarrollo de sensores ópticos basados en la espectroscopía con diodos láser sintonizables. Recientemente, investigadores del Instituto Fraunhofer de Ciencia de Materiales y de Radiaciones en Alemania se vieron atraídos por la idea de aplicar los sensores ópticos basados en láser, empleados hasta entonces para monitorizar la contaminación del aire, a procesos industriales. Con el aumento de la complejidad de los procesos de fabricación de semiconductores, el análisis en línea de los gases de alta pureza se ha convertido en un elemento esencial para la automatización del control de procesos. El espectrómetro óptico desarrollado durante el proyecto ASSYST ofrece una alternativa atractiva a los métodos convencionales de control basados en la monitorización de la presión en las cámaras, el flujo de gases, y la potencia emitida y reflejada. Mientras que los métodos indirectos de control pueden resultar inútiles para detectar aspectos importantes del proceso de fabricación de semiconductores, este espectrómetro en el infrarrojo cercano es extremadamente sensible a la presencia de oxígeno y vapor. Además del oxígeno que resulta de la descomposición del agua o del desgasado de las paredes de las cámaras de vacío de proceso, está diseñado para medir trazas de gases contaminantes como el sulfuro de hidrógeno (H2S). Además, la configuración modular de la estructura del espectrómetro permite seleccionar múltiples componentes espectroscópicos y mejorar el rendimiento del sistema para cubrir las necesidades de aplicaciones específicas.
