Verónica González. Reseña

El desarrollo de técnicas ópticas de diagnóstico es la línea conductora de la investigación de Verónica González. Fundamentalmente, ha centrado su actividad en la caracterización óptica de plasmas, con técnicas como espectroscopía láser y tomografía. Ahora desarrolla su actividad en el Departamento de Óptica de la Universidad Complutense de Madrid.

Verónica González

En las últimas décadas la física de plasmas ha tomado una especial relevancia. Sus múltiples aplicaciones en industria, medicina, limpieza, modificación de materiales, etc. les han situado en primera línea de la tecnología; sin contar con el hecho de que la fusión está llamada a ser la energía limpia del futuro.

Hablar de plasmas es hablar de un rango de temperaturas que puede ir desde millones de grados, hasta presiones bajísimas. Por esta razón, su correcta caracterización es siempre un desafío. Para caracterizar un plasma en su totalidad son necesarios multitud de parámetros; sin añadir que al poder generarse con diferentes gases nos encontramos con diferentes características de cada especie atómica.

Ante este desafío, las técnicas de caracterización óptica son un arma extremadamente potente para esta tarea, puesto que permite acceder al interior del plasma con gran resolución espacial y temporal sin perturbar el estado de este.

Tanto en los casos en los que se opte por técnicas de emisión, analizando la luz que emite el propio plasma, como por técnicas activas, introduciendo una radiación láser o un haz de partículas en el plasma, se pueden obtener medidas de alta resolución espacial y temporal, con las que es posible medir distintos parámetros de la descarga en cuestión.

En particular, la medida del campo eléctrico es de gran interés cuando hablamos de plasmas, puesto que controla los flujos de partículas, y en muchos casos la propia estructura del plasma. Mediante la inducción de una transición atómica, podemos observar el desplazamiento y desdoblamiento de los niveles atómicos causado por el campo eléctrico, lo que se conoce como efecto Stark. Verónica centró su tesis doctoral en el estudio de la caída del campo eléctrico en descargas de hidrógeno y deuterio mediante la inducción de la transición 1S-2S de dichos gases. Para ello es necesario generar de manera extremadamente precisa una longitud de onda de 243 nm de un único modo longitudinal, doble de la emisión Lyman-a, para poder inducir una absorción de dos fotones, siguiendo las reglas de selección. Mediante este tipo de estudios se puede estudiar la influencia del diámetro del cátodo y del material con el que se genera el plasma. Sirven además estas medidas como base para el testeo de modelos teóricos acerca de la propia distribución del campo y la dinámica de la descarga.

Las técnicas de espectroscopía de emisión son también potentes estrategias para la caracterización de otro de tipo de plasmas. Mediante la observación de las diferentes longitudes de onda que emite el plasma desde diferentes puntos de este, y mediante computación reconstruir mediante tomografía la estructura del plasma, y determinar parámetros como la densidad y la temperatura electrónica del plasma.

Verónica es muy activa en otros aspectos de la ciencia. Así, durante su etapa predoctoral, fue fundadora de la asociación de divulgación Physics League, donde desarrolló shows y talleres para todo tipo de público, lo que la llevó a ganar dos premios Ciencia en Acción.

Por otro lado, está firmemente comprometida con la igualdad de género, siendo en la actualidad la presidenta del Área de Mujer, Óptica y Fotónica de SEDOPTICA, de la cual fue antes vicepresidenta.

[1] V.Gonzalez-Fernandez, A.Steiger and M.I.de la Rosa. “Comparison of high-resolution electric field measurements in a hollow cathode glow-discharge operated in hydrogen and deuterium” Spectrochimica Acta B, 180, 106194 (2021)

[2] V. Gonzalez-Fernandez, K. Grützmacher, A. Steiger, and M. I. de la Rosa, “Application of classical models to high resolution electric field strength falls in a hydrogen glow-discharge” Spectrochimica Acta B, 172, 105972 (2020)[3] V. Gonzalez-Fernandez, P. David, R. Baude, A. Escarguel, Y. Camenen “Spatially resolved determination of the electronic density and temperature by a visible spectro-tomography diagnostic in a linear magnetized plasma” Scientific Reports, 10, 5389 (2020)

[4] V. Gonzalez-Fernandez, K. Grützmacher, C. Pérez, and M. I. de la Rosa “Influence of the cathode material in the cathode fall characteristics of a hydrogen hollow cathode glow-discharge” Journal of Applied Physics, 124, 033302 (2018)

[5] V. Gonzalez-Fernandez, K. Grützmacher, A. Steiger, C. Pérez, and M. I. de la Rosa, “Measured cathode fall characteristics depending on the diameter of a hydrogen hollow cathode discharge” Plasma Sources Science and Technology, 26, 105004 (2017)

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