Se propone, en base al proyecto que se presenta aquí, estudiar teórica y experimentalmente la interacción de luz visible y ultravioleta con gases neutros y plasmas. En particular, los estudios que se plantean tienen como objeto estudiar un tipo especial de transiciones moleculares, inducidas por la interacción con la luz, conocidas como no-radiativas o autoionizantes [Dill, 1975]. De manera breve, las transiciones autoionizantes ocurren cuando el sistema molecular o atómico es excitado a un nivel discreto cuya energía sea mayor al primer potencial de ionización de la muestra bajo estudio. Debido a la relajación de la energía interna del sistema molecular excitado, éste se autoioniza, subsecuentemente a la excitación, emitiendo un fotoelectrón y poblando un estado iónico disponible, obedeciendo a los principios de conservación de energía, paridad y momento angular[Sokell, 2002]. En todas las muestras atómicas y moleculares existen, literalmente, una infinidad de estos estados ligados embebidos en el “continuo”. La interferencia cuántica de los estados en el continuo con el estado ligado da lugar a un perfil cararcterístico de ionización de estos estados, conocido como perfil de Fano [Fano, 1970]._x000D_ El interés de estudiar este tipo de transiciones proviene de que la dependencia con la longitud de onda de las transiciones autoionizantes proporciona información dinámica y espectroscópica muy precisa de la mezcla bajo estudio [Manson, 1982]. Por ejemplo, del estudio de las transiciones autoionizantes es posible obtener la fase de las ondas parciales que describen a los fotoelectrones emitidos. Igualmente, este tipo de estudios permiten estudiar las contribuciones multipolares del potencial atómico y molecular de la muestra bajo estudio [Juárez, 2007]. Finalmente, es posible obtener valores del defecto cuántico de las transiciones bajo estudio [Raoult, 1981], [Öhrwall, 1998] . El defecto cuántico es una medida de la penetración de los electrones en la coraza atómica y molecular y tiene un sinnúmero de aplicaciones en cálculos de propiedades moleculares[Jungen, 1995]. Cabe mencionar que este tipo de información no puede obtenerse con métodos convencionales de espectroscopía de emisión o absorción. Esto se debe a que los estudios de absorción están limitados a las reglas de transición dipolar, mientras que las transiciones autoionizantes obedecen a reglas de selección más flexibles, denominadas reglas de Kronig. Es en este sentido que los estudios que se plantean en el presente proyecto representan un avance y una contribución novedosa, sobre métodos tradicionales._x000D_ _x000D_ 2.- El estudio de los estados autoionizantes se llevan a cabo tradicionalmente en fuentes de radiación sincrotrón [Prince, 1998] , que producen la luz en el rango del ultravioleta de vacío (VUV), y haciendo uso de complejos arreglos experimentales para producir en fase gaseosa las muestras a estudiar. La propuesta que se presenta plantea el uso de plasmas, en los cuales, y por las propiedades inherentes de los plasmas, las muestras gaseosas se encuentran en estado excitadas por impacto electrónico. Esto implica que la fuente de luz que se requiere para realizar estudios de niveles autoionizantes puede ser una fuente de luz laser, de frecuencia variable que radie en el visible [Levesque, 1997]. El laboratorio de Plasmas del Instituto de Ciencias Físicas cuenta con estas fuentes y con la facilidad de generar muestras excitadas por impacto electrónico ya sea en plasmas o en muestras gaseosas neutras. La posibilidad de emplear luz en el visible se basa en el hecho de que al estar las muestras en estado excitado, se requiere una energía menor para promoverlas a estados auoionizantes. El valor de esta propuesta consiste en que es posible estudiar estados autoionizantes originados a partir de estados metaestables, a diferencia de los estudios en fuentes de luz sincrotrón, que se limitan a estudiar la autoionización a partir del estado basal molecular. Se ha identificado en la literatura una carencia de este tipo de datos, los cuales son fundamentales en modelaje confiable de fuentes basadas en plasmas, en el diseño de sistemas empleados en la fabricación de semiconductores, y en el modelaje de la dinámica atmosférica, por mencionar sólo algunos. _x000D_ _x000D_ 3.- Se propone complementar las mediciones experimentales producidas por espectroscopia optogalvánica con estudios teóricos tanto ab-initio como aquellos basados en el defecto cuántico. En particular, se propone emplear el formalismo de interacción de configuración y defecto cuántico, para calcular los perfiles de autoionización de la muestra bajo estudio, y compararlo con los valores experimentales que se obtengan. Esto permitirá extraer el máximo de información de los perfiles de transiciones autoionizantes obtenidos para extraer la información de la estructura atómica de las especies y de la dinámica del proceso de fotoionización. Se tiene como objetivo emplear la infraestructura experimental desarrollada como parte de un proyecto DGAPA anterior, pero ampliando su funcionalidad y adecuándolo a los estudios que se proponen en este nuevo proyecto._x000D_ _x000D_ 4.- En el aspecto de formación de recursos humanos, se planea involucrar por lo menos a 3 estudiantes de nivel de posgrado al proyecto y 2 de licenciatura. Se espera producir por lo menos 3 publicaciones en revistas internacionales con arbitraje internacional en los 3 años del proyecto, relacionadas al tema de la fotoionización de estados autoionizantes de difundir los resultados en al menos una conferencia internacional y una nacional, anualmente. _x000D_

_x000D_ _x000D_ Las contribuciones en el área de conocimiento que el proyecto que se propone realizar son numerosas. En particular se espera llevar a cabo el estudio sistemático y extensivo de los estados autoionizantes que ocurren cerca del umbral de ionización de especies atómicas y moleculares selectas y que no han podido ser estudiadas con métodos convencionales usando luz sincrotrón, debido a limitaciones en resolución espectral de estas fuentes. En particular se espera contribuir al estudio de propiedades de ionización de las especies presentes en una descarga de resplandor. Estas especies pueden ser:_x000D_ a) radicales con tiempos de vida relativamente cortos, y que son difíciles de obtener en fase gaseosa convencional. El estudio de las propiedades de fotoionización de estos compuestos es relevante, debido a que los radicales tienen la sección eficaz de ionización a bajas energías refleja efectos muy interesantes de correlaciones electrónicas que han sido estudiadas teóricamente [O’Mahony, 1985] pero no han sido medidas de manera completa experimentalmente. Además de estos efectos, se ha predicho de manera teórica que estas especies presentan estados autoionizantes que están prohibidos en esquemas de acoplamiento de momento angular tipo L-S, pero que están permitidas si se consideran interacciones relativistas, del tipo espín-órbita [Miecznik, 1995]. Dado que la técnica que se propone usar proporcionará espectros de muy alta resolución, limitada únicamente por la resolución del láser y el ancho doppler de las muestras gaseosas, se espera que estos estudios experimentales validen los estudios teóricos existentes y ayuden a ampliarlos en caso que existan discrepancias importantes entre lo que predicen y lo que se observe experimentalmente. Los estudios experimentales de este tipo son escasos, y consideramos que la técnica que se propone podría contribuir a remediar en parte esta situación. Por otro lado, existe un interés creciente sobre las propiedades espectroscópicas de plasmas de metales producidos por ablación láser [Alvarez- Ruiz, 2009]. Estos plasmas generan luz ultravioleta útil que puede ser utilizada en técnicas litográficas, o como fuentes pulsadas de luz ultravioleta [Drogoff, 2004]. A pesar de la relevancia de este tipo de plasmas, se desconocen aspectos importantes con respecto a las propiedades espectroscópicas de los iones atómicos, tales como las líneas de emisión del ión atómico y los estados autoionizantes de las especies neutras de origen metálico, que participan en el plasma inducido por ablación y que determinan las características espectrales del pulso de luz producido. _x000D_ Finalmente, y en la vertiente tecnológica, el uso de la espectroscopia optogalvánica rápida proporciona herramientas para estabilizar, con gran precisión, la frecuencia de un láser de diodo, o cualquier otro láser cuya constancia del valor en frecuencia sea importante. La necesidad de fuentes de luz láser de alta estabilidad es un problema tecnológico que es importante tanto en investigación fundamental, como en la construcción de trampas magnetoópticas, como en aplicaciones prácticas, como la metrología, la detección de contaminantes y el establecimiento de estándares de tiempo y frecuencia. Las contribuciones que se han mencionado no son exhaustivas, pero sí representativas de las contribuciones que permitirá el proyecto solicitado. _x000D_ _x000D_