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sábado, 2 de noviembre de 2019

¿Qué es la Termografía infrarroja?



El principio de la termografía infrarroja se basa en el fenómeno físico de que cualquier cuerpo con una temperatura superior al cero absoluto (- 273,15 °C) emite radiación electromagnética. Existe una clara correlación entre la temperatura de la superficie de un cuerpo y la intensidad y composición espectral de su radiación emitida. Al medir su intensidad de radiación, la temperatura de un cuerpo se puede determinar sin hacer contacto con él.

¿Cómo comenzó esta historia?


Fig.1 – El experimento de Herschel
En 1800, William Herschel realizó un experimento midiendo la temperatura de los colores del espectro visible. Descompuso la luz solar mediante un prisma y colocó termómetros en cada color del espectro visible (Fig.1). Los resultados mostraron un aumento en la temperatura desde el azul hacia el rojo. Pero  también observó una temperatura aún más alta justo más allá del extremo rojo del espectro visible, ¡Herschel había descubierto la luz infrarroja!

La luz infrarroja también se llama radiación de calor, ya que la radiación térmica de los cuerpos calientes se encuentra principalmente dentro de la región infrarroja. Cuanto más caliente está el objeto, más radiación infrarroja emite.



El espectro electromagnético
Fig.2 – El espectro electromagnético. Cortesía de Fluke
Definición de Luz infrarroja 
Luz invisible con longitudes de onda comprendidas aproximadamente entre 0,7 μm y 1.000 μm (1 mm). El límite inferior no está bien definido, ya que la capacidad de respuesta del ojo se reduce muy gradualmente en esa región espectral. Aunque la capacidad de respuesta, por ejemplo, a 0,70 μm ya es muy baja, incluso la luz de algunos diodos láser a longitudes de onda superiores a 0,75 μm, se puede ver si esa luz es lo suficientemente intensa. Tal luz puede ser dañina para el ojo, incluso si no se percibe como muy brillante. El límite superior de la región espectral infrarroja en términos de longitud de onda tampoco está definido con precisión; generalmente se entiende que es aproximadamente 1 mm.
El prefijo “infra” para referirse al infrarrojo, se debe a que es una radiación que se encuentra debajo de la luz roja en sus valores de frecuencia f = c/ λ.
Las diferentes regiones espectrales infrarrojas
Desafortunadamente, las definiciones de estos términos varían sustancialmente en la literatura. Pero nosotros vamos a adherir al diagrama del espectro electromagnético adoptado por Fluke, mostrado en la Fig.2, ya que en nuestra zona sus instrumentos son los más utilizados y son los que nosotros usamos en este tema.
1) La región espectral del infrarrojo cercano normalmente se entiende que oscila entre ≈ 0,7 μm y 1,3 μm. Los laser que emiten en esta región de longitud de onda son particularmente peligrosos para el ojo, ya que la luz infrarroja cercana se transmite y enfoca a la retina sensible de la misma manera que la luz visible, sin activar el reflejo protector de parpadeo. La protección ocular adecuada es muy importante.
2) El infrarrojo de onda corta se extiende de 1,3 μm a 4 μm. Esta región es relativamente segura para los ojos, ya que dicha luz se absorbe en el ojo antes de que pueda llegar a la retina. 
3) El infrarrojo medio (infrarrojo de onda media) oscila entre 4 μm y 8 μm
4) El infrarrojo de onda larga varía de 8 μm a 15 μm.
5) Le sigue el infrarrojo lejano, no indicado en la Fig.2, que se extiende desde 15 μm hasta 1.000 μm (1 mm), incursionando dentro de la región de las microondas.
La Ley de Stefan – Boltzman
La ley de Stefan-Boltzman relaciona el flujo de calor emitido por un cuerpo negro* con su temperatura. Fue enunciada empíricamente por el físico austríaco Joseph Stefan en 1879 y deducida teóricamente por el físico austríaco Ludwig Boltzmann en 1884.

Donde:
P: es la potencia en vatios, emitida por el cuerpo caliente.
A: es el área de la superficie que emite del cuerpo en m².
σ = 5,6703 x 10-8  W/m² K(Es la constante de Boltzman)
T: es la temperatura en grados Kelvin del cuerpo.
e: es la emisividad del cuerpo. Para el cuerpo negro* es e = 1 y para los cuerpos reales tiene un valor entre 0 y 1.
*Recordemos la Definición de cuerpo negro:
Es un cuerpo o superficie ideal que absorbe completamente toda la energía radiante que recibe sin reflejar nada de ella y que irradia en todas las frecuencias con una distribución de energía espectral que depende de su temperatura absoluta.
Si el objeto caliente irradia energía a su alrededor más frío, a la temperatura T c, la potencia  neta emitida por el cuerpo toma la forma:
Las imágenes térmicas
La imagen térmica, también llamada termografía infrarroja, esencialmente significa  imágenes basadas en radiación térmica. Estas imágenes térmicas se obtienen mediante el uso de una cámara termográfica, tambié llamada cámara infrarroja. En algunos casos, se intenta obtener mapas de temperatura precisos, es decir, medir las temperaturas de las superficies de los objetos. En otros casos, la información cualitativa es suficiente, por ejemplo, para reconocer puntos calientes en algunos objetos, sin medir sus temperaturas.
Típicamente, la imagen térmica se aplica a objetos con temperaturas que no se desvían demasiado de la temperatura ambiente, por ejemplo, entre -50 ° C y +100 ° C.
Las imágenes tomadas con radiación infrarroja se pueden mostrar con una escala de grises, donde la apariencia se vuelve más brillante en los lugares con radiación más intensa.
Alternativamente, a menudo se usan colores falsos, con una escala de colores, que permite asociar los colores con las temperaturas. (Fig.3)

Fig.3 – Imagen infrarroja de una ventana en invierno, que exhibe temperaturas superficiales aumentadas en comparación con la pared aislada circundante, acompañada por una escala de colores con la temperatura asociada.
La resolución de las imágenes infrarrojas es a menudo bastante baja, porque los sensores infrarrojos no se pueden hacer con tantos píxeles como los de las cámaras fotográficas. Las cámaras térmicas simples pueden proporcionar una resolución* de solo 120 × 160 píxeles, por ejemplo. No obstante, Fluke dispone de cámaras infrarrojas, como las Ti401 PRO, Ti480 PRO, TiX501 and TiX580, con una resolución estandar de 640 x 480 (307,200 pixels).
Infrared spectral band: 7.5 μm to 14 μm (long wave), según las especificaciones mostradas en el siguiente link: https://dam-assets.fluke.com/s3fs-public/6012099a-en-ti401-tix501-ds-w.pdf?lL9b8ezj.RP56TUS0Zu2DVP_bVjGiTze
La zona del espectro radioeléctrico, dela Fig.2, sombreada de color gris, e indicada con la leyenda “Thermal”, es la zona en que operan las cámaras termográficas. Observe, por ejemplo, las especificaciones técnicas del link anterior y podrá ver que las cámaras cumplen con esta característica.
Las ondas más cortas del infrarrojo cercano, indicado en la Fig.2 como “Near Infrared”, que están más cerca de la luz visible en el espectro electromagnético, no emiten calor detectable y son las que se usan en el control remoto de un televisor para cambiar los canales. En la Fig.4 se muestra el espectro de emisión infrarroja de un control remoto de televisión.

Fig.4 – Espectro de emisión infrarroja de un control remoto de un televisor
* La resolución del detector indica el número de píxeles del detector en la cámara. Más píxeles, significa mayor resolución.
Funcionamientode una cámara termográfica (Traducción textual desde FLIR System)*
En la Fig.5 se muestra la imagen de una cámara termográfica.
La energía infrarroja (A) proveniente de un cuerpo es enfocada por la óptica (B)** en un detector infrarrojo (C). El detector envía la información a la plaqueta electrónica del sensor (D)*** para el procesamiento de imágenes, traduciendo los datos provenientes del detector a una imagen (E) que se puede ver en el visor, o en un monitor de video estándar, o pantalla LCD.
Fig.5 – Imagen de una cámara termográfica Flir – system
La termografía infrarroja es el arte de transformar una imagen infrarroja en una radiométrica****, lo que permite leer los valores de temperatura de la imagen. Por lo tanto, cada píxel en la imagen radiométrica es, de hecho, una medición de temperatura. Para hacer esto, se incorporan algoritmos complejos en la cámara termográfica. Esto hace que la cámara termográfica sea una herramienta perfecta para aplicaciones industriales. (Fig.6)

Fig.6 – El objeto real y la imágen radiométrica
* FLIR Systems es la empresa comercial más grande del mundo especializada en el diseño y producción de cámaras de imagen térmica, componentes y sensores de imagen. Con sede en Wilsonville, Oregón, Estados Unidos y fundada en 1978, la compañía fabrica cámaras térmicas y componentes para una amplia variedad de aplicaciones comerciales y gubernamentales. FLIR tomó su nombre del acrónimo de “Infrared con visión de futuro” (forward-looking Infrared).  La empresa creció entre 1978 y 2004 a través del desarrollo de productos y adquisiciones de compañías relacionadas. Originalmente con sede en Tigard, Oregon,  la compañía se mudó a  Portland a mediados de la década de 1990.  FLIR se asoció con Hughes Aircraft Company en 1990, con Hughes como propietario de FLIR. 
** Una gran diferencia con las cámaras ópticas es que las lentes de enfoque no pueden estar hechas de vidrio, ya que el vidrio bloquea la luz infrarroja de onda larga. Típicamente, el rango espectral de la radiación térmica es de 7 a 14 μm. Se deben utilizar materiales especiales como germanio, fluoruro de calcio, silicio cristalino o vidrios de calcogenuro de tipo especial recientemente desarrollados. A excepción del fluoruro de calcio, todos estos materiales son bastante duros y tienen un alto índice de refracción (para germanio n = 4), lo que conduce a una reflexión de Fresnel muy alta de las superficies no recubiertas (hasta más del 30%). Por esta razón, la mayoría de las lentes para cámaras térmicas tienen recubrimientos antirreflectantes. El mayor costo de estas lentes especiales es una de las razones por las que las cámaras termográficas son más costosas.
*** Un sensor de imagen o generador de imágenes es un sensor que detecta y transmite información utilizada para crear una imagen.  Lo hace convirtiendo la atenuación variable de las ondas de luz (a medida que pasan a través de los objetoso o se reflejan en ellos) en señales, pequeñas ráfagas de corriente que transmiten la información. Las ondas pueden ser ligeras u otras radiaciones electromagnéticas. Los sensores de imagen se utilizan en dispositivos de imagen electrónicos tanto analógicos como digitales, que incluyen cámaras digitales, módulos de cámara, dispositivos de mouse óptico, equipos de imágenes médicas, equipos de visión nocturna como dispositivos de imágenes térmicas, radar , sonar y otros. A medida que la tecnología cambia, las imágenes electrónicas y digitales tienden a reemplazar a las imágenes químicas y analógicas.
**** Las imágenes JPEG radiométricas tienen datos de temperatura incrustados en cada píxel y se pueden analizar con el software FLIR Tools.
Cómo funcionan las cámaras infrarrojas (Traducido de Fluke – textual)

Fig.7 – Imagen esquemática de una cámara Fluke (Cortesía de Fluke)
Todos los objetos emiten energía infrarroja, conocida como la “firma de calor”. Una cámara infrarroja (también conocida como cámara termográfica) detecta y mide la energía infrarroja de los objetos. La cámara convierte esos datos infrarrojos en una imagen electrónica que muestra la temperatura aparente de la superficie del objeto que se está midiendo.
Una cámara infrarroja contiene un sistema óptico que enfoca la energía infrarroja en un chip detector especial (matriz de sensores) que contiene miles de píxeles detectores dispuestos en una cuadrícula*.
Cada píxel en la matriz de sensores reacciona a la energía infrarroja enfocada en él y produce una señal electrónica. El procesador de la cámara toma la señal de cada píxel y le aplica un cálculo matemático para crear un mapa de color de la temperatura aparente del objeto. A cada valor de temperatura se le asigna un color diferente. La matriz de colores resultante se envía a la memoria y a la pantalla de la cámara como una imagen de temperatura (imagen térmica) de ese objeto.
Muchas cámaras infrarrojas también incluyen una cámara de luz visible que captura automáticamente una imagen digital estándar con cada pulsación del gatillo. Al combinar estas imágenes, es más fácil correlacionar áreas problemáticas en su imagen infrarroja con el equipo o área real que está inspeccionando.
La tecnología IR-Fusion® (exclusiva de Fluke) combina una imagen de luz visible con una imagen térmica infrarroja con alineación de píxel por píxel. Puede variar la intensidad de la imagen de luz visible y la imagen infrarroja para ver más claramente el problema en la imagen infrarroja, o ubicarlo dentro de la imagen de luz visible.
Más allá de las capacidades básicas de imágenes térmicas, puede encontrar cámaras infrarrojas con una amplia gama de características adicionales que automatizan funciones, permiten anotaciones de voz, mejoran la resolución, graban y transmiten videos de las imágenes, y admiten análisis e informes.
*Una foto digital está formada por una serie de píxeles (elementos de imagen). La mayoría de las fotos digitales de hoy en día utilizan un sistema "RGB de 24 bits" para colorear cada píxel. Esto significa que cada píxel tiene una graduación de 256 colores de rojo, verde y azul. Por ejemplo, el color naranja es 255 Rojo, 102 Verde y 0 Azul y el rosa claro es 255 Rojo, 153 Verde y 204 Azul. Este sistema puede producir 16 millones de colores que se aproximan a lo que el ojo humano puede percibir.
Aplicaciones
1) Cuando el aislamiento térmico se vuelve defectuoso, los técnicos de construcción de edificios pueden ver fugas de calor para mejorar la eficiencia del aire acondicionado de refrigeración o calefacción.
2) Algunas actividades fisiológicas, en particular las respuestas como la fiebre, en seres humanos y otros animales de sangre caliente, también se pueden controlar con imágenes termográficas (Fig.8).

Fig.8 – Las pezuñas calientes de
una vaca indican que el animal está
enfermo.

3)  Estas cámaras permiten a los bomberos ver áreas de calor a través del humo y la oscuridad.
4) Una de las aplicaciones comunes de la imagen térmica en energía eléctrica, es el examen de los transformadores de potencia (Fig.9). Se pueden examinar en condiciones normales de trabajo. Muchos defectos son más visibles cuando el transformador no está apagado, como el sobrecalentamiento o las piezas frías, que serían más difíciles de encontrar con los métodos de inspección normales.
La imagen infrarroja (Fig.10) muestra la pared del transformador con los radiadores. Se puede ver un radiador frío en la parte inferior izquierda, posiblemente debido a una bomba defectuosa. Esto podría ser un problema grave ya que la capacidad del transformador se reduce y otros radiadores funcionarán por encima de su temperatura de trabajo nominal.

Fig.9 – Imagen de un transformador de alta tensión


Fig.10 – Radiadores del transformador de la Fig.9, vistos por una cámara termográfica.
La imagen térmica encuentra su mejor aplicación en inspecciones de aisladores y pararrayos. Durante las condiciones normales de funcionamiento, sus pruebas serían peligrosas y la desconexión de la línea o de la instalación completa, sería muy costosa (Fig.11).

Fig.11 – Inspección de una línea de alta tensión
Inspeccionar un tablero de baja tensión (380V/220) permite detectar terminales flojos y el calentamento que eso produce (Fig.12)

Fig.12 – En un tablero, un  punto caliente puede indicar un cortocircuito o mal contacto que potencialmente puede iniciar un incendio.


Fig.11 – Motor eléctrico con problemas en elbobinado imterno
Ventajas y Desventajas del mantenimiento con imágenes térmicas
Ventajas
• Obtiene una imagen visual para poder comparar temperaturas en un área grande.
• Es en tiempo real capaz de observar objetivos en movimiento.
• Capaz de encontrar componentes deteriorados antes de la falla.
• Medición en áreas inaccesibles o peligrosas por otros métodos.
• Es un método de prueba no destructivo.
Desventajas
• Las cámaras son caras y se dañan fácilmente.
• Las imágenes pueden ser difíciles de interpretar con precisión, incluso con experiencia.
• Las mediciones precisas de temperatura son muy difíciles de realizar debido a las emisividades.
• La mayoría de las cámaras tienen una precisión de ± 2% o peor (no tan precisas como con contacto).
• La capacitación y el dominio del escaneo infrarrojo lleva mucho tiempo
• La capacidad de medir solo áreas de superficie. Las imágenes térmicas requieren habilidades especiales del personal de servicio. Las personas designadas para usarlo deben recibir capacitación en cursos especiales, para obtener el conocimiento adecuado sobre las condiciones de trabajo de las cámaras, los materiales del equipo investigado y la imagen térmica en sí.
Un personal bien entrenado y una cámara de alta calidad son imprescindibles para obtener buenas imágenes.




jueves, 17 de octubre de 2019

Interesante Jornada por el Día Mundial de la Normalización organizada por IRAM



Frente a un público de más de 200 personas, el pasado 10 de octubre,  IRAM llevó a cabo una nueva jornada en el marco de esta fecha especial. El evento contó con la participación de destacados analistas, así como de disertantes pertenecientes a organizaciones públicas y privadas que expusieron en torno a la relación entre las normas y los procesos de integración comercial.

El 10 de octubre de 2019, como todos los años y en su carácter de representante de ISO en Argentina, IRAM organizó una nueva jornada en el marco del Día Mundial de la Normalización; una fecha que rinde homenaje al compromiso de los especialistas de la ISO, IEC e ITU que desarrollan las normas técnicas internacionales.
En esta ocasión, el evento se tituló “La normalización en los procesos de integración comercial”, donde se destacó cómo las normas pueden ayudar a las organizaciones a acceder a nuevos mercados, gracias a que aportan un imprescindible lenguaje común.
Frente a un público de más de 200 personas, el encuentro se realizó en el auditorio de la Unión Industrial Argentina (UIA) y se dividió en 3 paneles:

El primero de ellos, “¿Cómo prepararse para los acuerdos comerciales?” brindó un análisis contextual político y económico de la mano de dos expertos como Eduardo Fidanza (Poliarquía) quien destacó: “La normalización permite homogeneizar las condiciones de los actores para que puedan realizar intercambios a nivel local e internacional”; y de Martín Rapetti (CIPPEC) que afirmó: “Para que podamos crecer en forma sostenida y más rápida, necesitamos crecer con dólares y eso se logra exportando”.

En tanto, en el 2° panel, empresas destacadas relataron sus experiencias en la implementación de normas internacionales. Así, directivos de Sero Electric, ADOX, Havanna, Patagonian Fruits Trade y Bodegas Argentinas expusieron las ventajas competitivas que ofrecen las normas a la hora de insertarse en mercados extranjeros (ver nota específica en sección “Certificación”).

Por su parte, el 3° panel se enfocó en la necesaria articulación de lo público y lo privado para favorecer dicha inserción y fue encabezado por Horacio Reyser Travers, secretario de Relaciones Económicas Internacionales del Ministerio de Relaciones Exteriores y Culto; Marisa Bircher, secretaria de Comercio Exterior del Ministerio de Producción y Trabajo de la Nación; y Guillermo Rossi, vicepresidente del Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA).

Para dar las palabras de cierre, se contó con la presencia del secretario de Industria del Ministerio de Producción y Trabajo de la Nación, Fernando Grasso; seguido de Miguel Acevedo, presidente de UIA y de Raúl Amil, presidente de IRAM, quien destacó: “Para poder contribuir con una inserción inteligente, nuestra agenda de trabajo de los próximos años se centrará, principalmente, en el estudio de normas de aquellos mercados donde la Argentina tiene fortalezas. Sin duda, creemos que será un gran aporte, en la medida que cada vez haya más participación en el proceso de elaboración de normas mediante la representación de distintas organizaciones: productores, consumidores y responsables de velar por el interés general y el bien común”.

El evento, conducido por la periodista Cecilia Boufflet, se puede ver en un video haciendo click aquí.

Fuente: 
https://www.youtube.com/watch?v=l7NbTiyqifU&feature=youtu.be&t=745

domingo, 4 de agosto de 2019

APLICACIONES DEL LASER – 3ra Parte



En la 1ra parte de esta nota vimos que el Laser se utiliza en: 1) Medicina; 2) Telecomunicaciones; 3) En la industria; 4) En ciencia y tecnología; 5) En las fuerzas armadas. En la 1ra parte presentamos las aplicaciones en medicina y en la 2da parte presentamos las aplicaciones en Telecomunicaciones. En esta 3ra parte presentaremos las aplicaciones en la industria.

Usos del Laser en la industria.
a) Se usa para cortar vidrio, cristales, cerámicas, cuarzo, metales, plástico, madera, etc. También se usa para agujerear, para soldar y para tallar.
En la Fig.1 se puede observar el esquema del principio del corte por laser.

Fig.1 – Esquema del principio del corte por LASER. Un rayo láser casi paralelo, que generalmente es invisible, se genera en la fuente del láser y se dirige al cabezal de corte por los espejos, donde se concentra (enfoca) por una lente en un punto pequeño. 
Tradicionalmente el corte de un cristal plano se realiza con un rayado mecánico previo y un proceso de rotura posterior. A menudo este proceso genera microfisuras que debilitan la resistencia del cristal. Hoy en día existen láseres capaces de realizar tanto el rayado previo como el corte laser de vidrio y cristal, con lo que se obtienen caras de corte totalmente limpias.
El rayo laser se puede enfocar sobre una zona muy compacta de un material. Esto permite que la energía lumínica, que la luz posee, se convierta en energía térmica cuando llega a la superficie de un material. La energía altamente concentrada puede causar la fundición o la evaporación  instantánea del material iluminado por el rayo laser. Los equipos utilizados para producir la soldadura laser (LBW: Laser Beam Welding), los cortes laser (LBC: Laser Beam Cuts), o la perforación laser (LBD: Laser Beam Drilling), son similares en diseño y operación. En la mayoría de las operaciones de soldadura y de corte con laser se utiliza un laser de gas y en la mayoría de las operaciones de perforación se utiliza un laser de estado sólido.
En todas las operaciones con laser, la capacidad de la superficie del material para absorber o reflejar el laser afecta mucho la eficiencia de la operación. Algunos materiales reflejan la luz laser más que otros. El nivel de absorción aumentará para cualquier material una vez que que el rayo laser empiece a calentar la superficie. Una vez que la temperatura de la superficie alcance un umbral, el proceso continuará con un nivel más alto de eficiencia.
Tanto la soldadura, como el corte laser, llevan el material a un estado de fusión. En el proceso de soldadura se permite que el material fluya y se enfríe para formar el material de la soldadura. En el proceso de corte se dirige un chorro de gas dentro del material fundido para expulsarlo por la parte inferior del corte. Aunque el laser se utilizaba principalmente para cortar materiales muy delgados, se puede utilizar para cortar acero al carbono de hasta 1 pulgada de espesor.
El gas de asistencia al corte puede ser un gas no reactivo o un gas exotérmico. La tabla de la Fig.2 enumera los distintos gases y los materiales que se cortan con ellos.

Fig.2 – Distintos gases de asistencia al corte con laser  y los materiales que se cortan
b) Se usa en la industria electrónica para recortar los componentes de los circuitos integrados.
El láser se utiliza para ajustar con precisión la resistencia y la capacidad en los circuitos integrados. Cuando se realiza, la influencia térmica en los componentes adyacentes es mínima, no hay contaminación y es adecuado para control por computadora, con alta velocidad de procesamiento, alta eficiencia y monitoreo continuo, en comparación con los métodos de ajuste fino convencional.
El valor de resistencia (en Ω) de una resistencia de película, se define por sus dimensiones geométricas (longitud, ancho y alto) y el material de la resistencia: R = ρ.L/S (donde ρ es la resistividad del material, L la longitud y S la sección transversal = ancho por alto). Un corte (mediante el quemado) lateral en el material de resistencia por el láser, disminuye la sección y aumenta el valor de resistencia. En la fig.3 se muestran los cortes utilizados para ajustar el valor de las resistencias meiante quemado por laser.

Fig.3 – Distintos tipos de cortes realizados para el ajuste de las resistencias.
Cada uno de los cortes tiene una curva de R = f (Long. del corte) diferente.
El corte I (o plunge cut) es el corte más simple y rápido. La desventaja de este corte es el crecimiento exponencial de la resistencia durante el corte. Esto le brinda una menor precisión de corte. El corte debe colocarse en el centro de la longitud de la resistencia, para obtener la máxima variación de su valor. (Fig.4)

Fig.4 – R=f (Long. del corte I )
El corte L  (Fig.5) permite un ajuste lineal a partir del comienzo del corte vertical con una variación más lenta de la resistencia, lo que lermite un ajuste más fino.

Fig.5 – R = f (Long. del corte L
Los capacitores de chip ajustables se construyen como capacitores de placa multicapa. La vaporización de la capa superior con un láser disminuye la capacidad al reducir el área del electrodo superior: C = ε.S /d (donde ε es el coeficiente dieléctrico, S la superficie de las placas enfrentadas y d la separación entre ellas).
c) Se usa para el tratamiento térmico en la industria automotriz.
El tratamiento térmico con láser, también conocido como endurecimiento con láser, es un proceso de modificación de la superficie del material, utilizado para aumentar la resistencia al desgaste o extender la vida útil de los artículos que van desde herramientas domésticas hasta piezas en la fabricación de automóviles y herramientas en la industria pesada y los sectores de transporte. 
El tratamiento térmico con láser es un proceso en el que un rayo láser, con un tamaño de punto típico entre 0,5 × 0,5 pulg. y 2 × 2 pulg., Ilumina la superficie de una parte metálica como medio para suministrarle calor (Fig.6). La energía del láser se entrega de tal manera que eleva la temperatura de la superficie del metal por encima de su temperatura de transformación metalúrgica. Cuando se elimina la fuente de calor del láser, la masa térmica del metal proporciona un enfriamiento rápido del área calentada mediante la eliminación del calor mediante conducción, lo que resulta en la dureza deseada.
El endurecimiento por láser se usa más comúnmente para materiales de acero y hierro fundido. El laser transforma las partes metálicas mediante un calentamiento localizado controlado, a la vez que conservan las propiedades metalúrgicas del material base.
La absorción depende del tipo de material, el contenido de carbono, la microestructura, el estado de la superficie, el tamaño y la geometría de la pieza, y generalmente está restringida a la capa superficial.La profundidad de endurecimiento varía de 0,2 a 2,0 mm. El tratamiento térmico con láser proporciona a los fabricantes un proceso preciso y controlado para modificar sus herramientas y equipos para una mayor resistencia al desgaste.
Cualquier acero con contenido de carbono de 0.2% o mayor es tratable térmicamente con laser. En general, la dureza obtenida con láser es comparable o mejor que la dureza lograda mediante el uso de técnicas convencionales.
En comparación con las técnicas convencionales de tratamiento térmico, como la inducción, el horno y el tratamiento térmico con llama, los beneficios del tratamiento térmico con láser son:
1) Profundidad de dureza constante. 
2) No se requiere fresado duro en la mayoría de las matrices automotrices.
3) Mayor dureza debido al rápido enfriamiento
4) Aplicación precisa de la energía del haz laser al lugar de trabajo.

Fig.6 – Endurecimiento con laser

En el caso de las matrices automotrices, los ahorros de costos, que resultan del cambio de los procesos convencionales de tratamiento térmico, al tratamiento térmico con láser, se deben a la eliminación de las operaciones de fresado duro que generalmente se requieren después del uso de esos procesos convencionales.
d) Se usa en los supermercados para leer el "número de producto", contenido en el código de barras de la etiqueta de cada producto, el que se transmite a la computadora. La computadora realiza una "búsqueda del precio" en su disco rígido y dicho precio es enviado al terminal de la cajera e impreso en el ticket. Por lo tanto, los códigos de barras tienen solo datos de identificación de los productos y la computadora los usa para buscar el precio.
Cómo los códigos de barras representan los números del 0 al 9
Como se muestra en la Fig.7, a cada dígito en el número de producto se le asigna el mismo ancho horizontal: exactamente 7espacios. Luego, para representar cualquiera de los números del cero al nueve, simplemente llenamos esos siete espacios con un patrón diferente de barras en blanco y negro. Por lo tanto, el número uno se representa mediante dos barras blancas, dos barras negras, dos barras blancas y una barra negra final, mientras que el número dos está representado por dos barras blancas, una barra negra, dos barras blancas y dos barras negras finales.

Fig.7 – Representación mediante el código de barras
de los números del 0 al 9

 Principio del escáner láser:
Los escáneres láser usan un rayo láser como fuente de luz y generalmente emplean un espejo oscilante o un prisma giratorio para escanear con el rayo láser el código de barras de izquierda a derecha. Se utiliza un fotodiodo para medir la intensidad de la luz reflejada por el código de barras. La luz emitida por la fuente del laser se sintoniza a una frecuencia específica y el fotodiodo está diseñado para detectar solo esa frecuencia.
El rayo laser se reflejará en las barras blancas del código de barras del producto, produciendo el fotodiodo una señal analógica positiva a su salida. En las  barras negras el rayo laser no se reflejará, siendo absorbido por la etiqueta del código de barras, obteniéndose una señal de valor cero a la salida del detector (Fig.8)
El Codificador convertirá la señal analógica recibida del detector en una señal digital, que entregará a la computadora.

Fig.8 – El principio de funcionamiento del escáner laser del código de barras
e) Se usa el LASER ultravioleta en las industrias de semiconductores para la fotolitografía. La fotolitografía es el método utilizado para la fabricación de placas de circuito impreso y microprocesadores mediante el uso de luz ultravioleta.
f) Se usa para perforar las boquillas de aerosoles y controlar los orificios con la precisión requerida.
g) Se usa para el encendido en los motores a gasolina, en reemplazo de la chispa eléctrica de las bujías convencionales.
Encendido con LASER en motor a gasolina
Un equipo de investigación reemplazó la ignición por bujía eléctrica convencional del motor de gasolina, con un sistema basado en láser, lo que mejoró el rendimiento del motor y redujo las emisiones.
Para demostrar esto, un equipo de investigación compuesto por tres organizaciones rumanas ha configurado y probado un motor Renault estándar, utilizando el encendido por láser, logrando mejoras en la eficiencia del combustible y reducción de los contaminantes del escape (Fig. 9). Cada "bujía" basada en láser, consistía en una fuente de diodo láser de 807 µm, que luego "bombeaba" un láser para aumentar la potencia de salida. La acción de bombeo utilizó una duración de pulso de bombeo de 250 µs con una frecuencia de repetición de aproximadamente 100 Hz. La salida final se acopló al cilindro del motor a través de una fibra óptica de 600 µm.
La disposición general entregó pulsos de 4 mJ con una longitud de onda de 1,06 µm y un ancho de 0.8-ns al cilindro. Para que la energía del láser alcance el cilindro, a cada uno se le colocó una ventana de zafiro con un adhesivo epóxico especial. El adhesivo podría soportar temperaturas de funcionamiento de −70 a + 170 ° C.El rayo láser se enfocó dentro de cada cilindro en el mismo lugar donde una bujía convencional crea su chispa. (Fig.10)

Fig.9 - Diagrama en bloques de la configuración experimental, incluído el diodo láser (DL), la fibra óptica (OF), la bujía de encendido láser (LSP), el cilindro del motor (CYL) y la unidad de control electrónico (ECU). La LSP elimina el electrodo de la bujía eléctrica, mejorando así el área de combustión.

Fig.10 - Las bujías-Laser y la fibra óptica