descripción de la asignatura

Transcripción

GUÍA DE APRENDIZAJE
INFORMACIÓN AL ESTUDIANTE
CURSO 2013-2014
DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA
ASIGNATURA:
APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS LÁSERES
Nombre en
Inglés:
INDUSTRIAL APPLICATIONS OF LASERS
Código UPM:
563000009
MATERIA:
CRÉDITOS ECTS:
4
CARÁCTER:
OPTATIVA
TITULACIÓN:
MASTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN
TIPO:
CURSO:
Master
SEMESTRE:
SEGUNDO
CURSO ACADÉMICO
PERIODO IMPARTICION
IDIOMA IMPARTICIÓN
2013-2014
Septiembre- Enero
Sólo castellano
Febrero - Junio
Sólo inglés
GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 11
Ambos
CURSO 2013-2014
DEPARTAMENTO
FÍSICA APLICADA (EUITI)
COORDINADOR
AURELIA ALONSO MEDINA
PROFESORADO
NOMBRE Y APELLIDO
AURELIA ALONSO MEDINA
CRISTOBAL COLON
HERNÁNDEZ
DESPACHO
Correo electrónico
A322-2
[email protected]
A322-2
[email protected]
CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA
ASIGNATURA
OPTICA (recomendable)
ASIGNATURAS
SUPERADAS
OTROS
RESULTADOS DE
APRENDIZAJE
NECESARIOS
TRANSMISION DEL CALOR (recomendable)
Los requeridos para la admisión en el Máster
CURSO 2013-2014
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA
Código
CEA1
CEA2
CEA3
Código
RA1
RA2
RA3
COMPETENCIA
Conocer los parámetros diferenciadores de los diversos tipos de
láseres.
Conocer, en función de sus especificidades, el tipo de láser
adecuado para cada aplicación.
Conocer las ventajas y los inconvenientes de la utilización de los
sistemas basados en el láser frente a otros sistemas y métodos
alternativos.
NIVEL
Conocimiento
Conocimiento,
Aplicación
Conocimiento,
Aplicación
RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA
El conocimiento de la física básica del funcionamiento de los láseres y de los
procesos de interés industrial relacionados.
Una toma de conciencia de los diferentes procesos de interacción de la radiación del
láser con los materiales de interés industrial.
Información, descripción y conocimiento de las bases de funcionamiento de una
amplia cobertura de tipos de aplicaciones industriales de los láseres.
CURSO 2013-2014
CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)
TEMA /
CAPÍTULO
APARTADO
1.1.
Introducción.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
2.2.
2.2.1.
2.2.1
2.2.2
Principios básicos.
Estadística de Boltzmann.
Interacción radiación materia
(relaciones de Einstein).
Absorción y amplificación de
radiación.
Concepto de ganancia y de
inversión de población.
Bombeo del medio activo.
Tipos de bombeo.
Láseres de tres y cuatro niveles
(ecuaciones de balance).
Resonador óptico.
Modos del resonador.
Ganancia umbral.
Análisis paraxial de resonadores.
Cavidades estables e inestables.
Fundamentos: Monocromaticidad,
direccionalidad, coherencia y
polarización.
Modos en cavidades resonantes.
Modo TEM00.
Propagación de modos gaussianos.
Modos de orden superior.
2.3.
Control Espacial del Haz.
3.1.
3.2.
Láseres de gas: laser de CO2.
Láseres de estado sólido: el laser
de Nd:YAG.
3.3.
Láseres de semiconductor.
3.4.
3.5
Láseres de colorante.
Láseres de éxcimero.
4.1.
Introducción.
4.2.
Regímenes de interacción térmica:
modelos teóricos.
Régimen de fundido.
Régimen de evaporación.
Regímenes de interacción no
térmica.
1.3.
Tema 1:
Fundamentos de
tecnología láser
1.3.1.
1.4.
1.4.1
1.4.2
1.5.
1.5.1.
1.5.2.
1.6.
1.6.1.
2.1.
Tema 2:
Propiedades de
la emisión láser
Tema 3:
Tipos de láseres
industriales
según el medio
activo
Tema 4:
Interacción de la
radiación laser
de alta potencia
con los
materiales
4.2.1.
4.2.2.
4.3.
Indicadores de logro
relacionados
LO-01
LO-02
LO-03
LO-04
LO-05
CURSO 2013-2014
Tema 5: Corte
y perforado
con laser
Tema 6:
Soldadura y
otras
aplicaciones
Tema 7:
Seguridad
5.1.
5.1.1
5.1.2
5.1.3
Corte.
Descripción de los proceso de corte
Factores que influyen en el corte.
Resultados. Ventajas e
inconvenientes.
5.2
5.2.1
Perforado.
Tipos de perforado.
6.1.
Características.
6.2.
Requerimientos.
6.3
Factores que influyen.
7.1.
7.2.
Clasificación de los láseres.
Normativa.
LO-06
LO-06
LO-07
CURSO 2013-2014
BREVE
DESCRIPCIÓN
DE
LAS
MODALIDADES
ORGANIZATIVAS
UTILIZADAS
Y
METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS
Lecciones magistrales.
CLASES DE TEORIA
Asignación: 1 h presencial/semana
CLASES PROBLEMAS
Clases de interacción activa profesor alumno.
Asignación: 1h presencial/semana
Introducción de las prácticas por parte del profesor.
PRÁCTICAS
Toma de datos por parte del alumno.
Asignación: 6 h presenciales
TRABAJOS
Análisis de los datos de las prácticas.
INDIVIDUALES
Trabajo de elaboración de exposiciones.
TRABAJOS EN
Exposiciones y debates planteados por los alumnos.
GRUPO
Asignación: 4 h presenciales
Orientadas a la atención por parte del profesor de las dudas
TUTORÍAS
planteadas por los alumnos.
CURSO 2013-2014
RECURSOS DIDÁCTICOS
BIBLIOGRAFÍA
RECURSOS WEB
Laser Fabrication and Machining of Materials.
N. B. Dahotre & S. P. Harimkar
2008 Springer Science ISBN 978-0-387-72343-3
Laser Physics
L.V. Tarasov
Mir. Moscu
Láseres sintonizables de estado sólido y aplicaciones
J. Fernández et al
Ediciones de la UAM
Fundamentos de comunicaciones ópticas
J. Capmany et al
Editorial Sínatesis ISBN 84-7738-599-8
Plataforma moodle en la que se colgaran apuntes de la asignatura.
Laboratorio de láseres
EQUIPAMIENTO
Equipos e instrumentación para la realización de prácticas:
• Laser de Ar-Kr
• Laser de Nd:YAG
• Medidores de potencia
• Sistemas espectrocópicos
• Ordenadores
• Banco de prácticas de efecto Kerr
• Banco de prácticas de efecto Faraday
• Mesa antivibraciones
• Bancos ópticos para diferentes elementos ópticos
A3PLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS LÁSERES
CURSO 2013-2014
CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA
MES
1º
QUINCENA
ACTIVIDADES AULA
1ª
Tema 1 (teoría y
problemas)
2ª
Tema 1
LABORATORIO
TRABAJO
INDIVIDUAL
TRABAJO EN
GRUPO
ACTIVIDADES
EVALUACIÓN
--continuación--
1ª
Tema1 --final—
Tema 2 (teoría y
problemas)
2º
2ª
Práctica 1
Tema2 --final—
Practica 2
1ª
3º
2ª
Tema 3 (teoría y
problemas)
Tema 4 (teoría y
problemas)
Control Tema 1
Práctica 3
OTROS
CURSO 2013-2014
MES
QUINCENA
ACTIVIDADES AULA
1ª
Temas 5 y 6 (teoría y
problemas)
2ª
Tema 7 (teoría y
problemas)
4º
LABORATORIO
TRABAJO
INDIVIDUAL
TRABAJO EN
GRUPO
ACTIVIDADES
EVALUACIÓN
OTROS
Exposición
trabajos Tema 3
Control Tema 2
1ª
Ene.
2ª
"El Cronograma se presenta programado para el caso de 15 semanas lectivas presenciales en el semestre. Si las circunstancias del curso académico
impiden llegar al máximo de semanas propuesto, la programación presentada se ajustará a las semanas propuestas, en cada caso, por la Subdirección de
Ordenación Académica del Centro, redistribuyendo la programación presentada y cumpliendo con los objetivos de aprendizaje presentados en esta Guía de
Aprendizaje".
CURSO 2013-2014
SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA
EVALUACIÓN
Ref
LO-01
LO-02
LO-03
LO-04
LO-05
LO-06
LO-07
INDICADOR DE LOGRO
Conocer y manejar los conceptos básicos de la tecnología láser.
Conocer y manejar el concepto de modos longitudinales y
transversales de un cavidad resonante.
Conocer y manejar la propagación de los modos gaussianos.
Conocimiento de los distintos regímenes macroscópicos de la
interacción radiación materia.
Conocer los distintos tipos de láseres.
Cocimiento de las ventajas e inconvenientes de las aplicaciones
industriales más comunes de los láseres.
Conocer la normativa básica de seguridad aplicable a los láseres.
Relacionado
con RA:
RA1
RA1
RA1
RA2
RA3
RA3
RA3
CURSO 2013-2014
EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA)
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS
ACTIVIDADES EVALUABLES
Evaluación continua de teoría y problemas (El
suspenso en estas pruebas acarrea el paso al
examen final con el mismo peso).
MOMENTO
1ª Quincena
del 3er Mes.
2ª Quincena
del 40 Mes.
Prueba on-line de tipo test.
3er Mes.
Memorias de prácticas de laboratorio y
evaluación continua durante las prácticas.
Ver
Cronograma
1ª Quincena
del 4er Mes.
Trabajos de exposición.
LUGAR
PESO EN LA
CALIFICACIÓN
Aula
45%
Plataf.
Moodle
15%
Laboratorio
30%
Aula
10%
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
La realización de las prácticas y la presentación de las memorias son obligatorias. No se puede
aprobar la asignatura sin cumplir este requisito.
No se podrá aprobar la asignatura en ninguna situación en la que la nota final de alguno de los
epígrafes anteriores sea inferior a 3 sobre 10 de su peso correspondiente.
En la convocatoria extraordinaria, la nota final será igual a la del examen (70%) más la correspondiente a las
prácticas de laboratorio (30%)

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