TÉCNICAS
"tpd"; thermal programmed desorption

La técnica espectroscópica de TPD, también se conoce como TDS (Thermal Desorption Spectroscopy). Básicamente consiste en calentar una muestra de manera controlada con un ratio de pocos grados minuto y estudiar mediante espectroscopia de masas con ayuda de un cuadrupolo los gases que son desorbidos de su superficie. Esta técnica necesita un nivel de vacío mínimo de 10E-5mbar por el filamento que origina los electrones en la cabeza de ionización del cuadrupolo. Otra restricción es minimizar la distancia entre muestra y cuadrupolo para que la probabilidad de ionización de los gases desorbidos de la superficie sean los mas característicos que provienen de la muestra. El único inconveniente es que para temperaturas bajas el propio filamento del cuadrupolo puede calentar de manera indirecta la muestra modificando el patrón de desorpción. Por ultimo puede darse el caso de contaminación del propio cuadrupolo si no se controla adecuadamente el rango de desorpción.

En la grafica de la derecha se muestra en la parte de arriba las curvas patrones del ratio de desorpción y del recubrimiento en función de la temperatura. Según aumenta el ratio de desorpción, disminuye el recubrimiento. En la parte inferior se muestra la grafica que mostraría el cuadrupolo para una masa seleccionada. Tendríamos un pico de intensidad que aumenta progresivamente hasta que el ratio de desorpción es igual al ratio de bombeo del sistema de vacío y a partir de ese instante según aumenta la temperatura disminuye la intensidad o concentración de esa masa o de ese ion.

En la fotografía mostramos el dispositivo experimental para la realización de TPD en la cámara atmosférica de MARTE. Se puede ver el orificio por donde salen los gases una vez que se calienta el horno de vacío construido para realizar estudios de outgassing. Este orificio se encuentra cerca de la cabeza de ionización del cuadrupolo. En este tipo de experimentos se realizan en condiciones de vacío mejor a 10E-5mbar y es necesario el bombeo a través de una bomba turbo molecular.

Para el caso del proyecto WLOM, tendremos que utilizar el cuadrupolo mediante bombeo diferencial. El TPD esta asociado al ciclo meteorológico (día/noche) de los polos de Marte. Tenemos que relacionar el ratio de incremento de temperatura para cada ciclo meteorológico con las masas que son desorbidas o absorbidas (condensadas) sobre la superficie de las cianobacterias. Tenemos que diferenciar las condiciones diurnas sobre las nocturnas. En las diurnas el efecto de la radiación incidente aumenta la temperatura y hace posible que se produzca la fotosíntesis en el tapete de cianobacterias.

El proyecto WLOM (Water Liquid On Mars) es un proyecto del plan nacional de investigación del MINECO con financiación desde el 30-12-2016 hasta el 29-09-2020. Código de proyecto: FIS2016-77578-R