La ionización de átomos por impacto de electrones ha sido empleada de manera exhaustiva durante varias décadas con el fin de obtener información detallada y probar predicciones teóricas referentes a la estructura atómica, depósito de energía en la materia y dinámica de la interacción. Si además de considerar las interacciones electrón-átomo también se consideran las interacciones de la antipartícula del electrón (el positrón) con la materia, se puede describir la manera en que se dan las interacciones leptón-átomo con mayor detalle. Por ejemplo: Es posible identificar las contribuciones de los diferentes canales involucrados en el proceso de ionización (captura electrónica, ionización directa); los efectos debidos a la carga del proyectil involucrados durante el proceso de ionización; la polarización del átomo blanco; así como probar los modelos y predicciones teóricas con mayor detalle. Estudios de interacciones positrón-átomo permiten también observar y describir fenómenos que no son accesibles al realizar experimentos con electrones, entre los cuales se tiene: posible formación de positronio; procesos de aniquilación; así como colisiones en las que se intercambia un positrón por un electrón (ultra-inelásticas)._x000D_ _x000D_ Las interacciones positrón-átomo son de interés para un amplio número de campos que van desde la producción de anti-hidrógeno y subsecuentes estudios fundamentales (QED, CPT, interacciones gravitacionales en anti-materia) hasta aplicaciones más prácticas como son el uso de positrones para formación de imágenes en medicina; caracterización de materiales; y excitación-ionización de moléculas orgánicas. De manera que comprender cómo los positrones interactúan con la materia es importante, no sólo para el desarrollo de la Física Básica, sino también para un número cada vez mayor de aplicaciones tecnológicas._x000D_ _x000D_ Mediante este proyecto se pretende proveer información necesaria para el futuro desarrollo de un sistema de producción y transporte de positrones que permitirá realizar mediciones diferenciales (en forma de distribuciones angulares y también como función de la energía de las partículas involucradas) de aquellos parámetros físicos involucrados en la interacción positrón-átomo (o molécula), electrón-átomo (o molécula) de manera que se puedan establecer diferencias entre los mecanismos de ionización/excitación que se dan para estas dos partículas. Debido a los montos que se otorgan y a los tiempos de trabajo, el principal enfoque del proyecto será el de realizar labores multidisciplinarias, que apoyen el desarrollo general y adecuación del dispositivo según los intereses del grupo de investigación. Dichas labores contemplan el diseño del sistema de producción y transporte de positrones, para lo cual se requerirá de una serie de modelaciones matemáticas empleando (o incluso desarrollando) software dedicado (p.ej. SIMION); adecuación de las piezas que conforman el sistema de transporte, enfoque, y caracterización del haz de positrones (sistemas de vacío, lentes para partículas cargadas, blindaje magnético, monitores de haz); pruebas del sistema, para lo cual se anticipa la adquisición de un cañón de electrones. Éste último permitirá probar el sistema sin la necesidad inmediata de contar con la fuente de positrones, lo cual permitirá optimizar la vida de dicha fuente. Otro de los problemas importantes dentro del sistema de producción y transporte de positrones es el sistema de moderación, mediante el cual se controla la distribución en energías del haz de positrones. El desarrollo de un sistema de moderación adecuado involucra técnicas de análisis y modificación de materiales, así como de caracterización de superficies y micro-análisis. En los cuales el grupo dentro del cual me encuentro desarrollando mis labores de investigación tiene amplia experiencia._x000D_ _x000D_ El desarrollo de este tipo de labores multidisciplinarias permitirá la colaboración de estudiantes en vías de titularse; además, como cada labor abarca un problema específico, los resultados o soluciones a cada uno de estos problemas deben lograrse en tiempos cortos. Esto resultará conveniente a los estudiantes involucrados, ya que existen tiempos bien definidos para desarrollar sus trabajos de Tesis, apoyo a la Investigación, o demás formas en que se pueden titular en las que haya un trabajo de investigación asociado._x000D_ _x000D_

Las principales contribuciones del proyecto de investigación serán:_x000D_ _x000D_ Mejoramiento del sistema moderador de positrones. Debido a que el grupo en el que actualmente me encuentro laborando tiene una vasta experiencia en modificación y caracterización de materiales, así como la infraestructura propia para lograr esto (laboratorio central de microscopía IFUNAM, cámaras de evaporación y depósito de materiales) se espera una contribución notable en la resolución de dicho problema._x000D_ _x000D_ Mejoras al sistema de transporte actual y futuro desarrollo de un sistema propio. Con lo cual se tendrá la posibilidad de realizar estudios en paralelo de interacción de anti-materia con la materia, en colaboración con otras instituciones dedicadas a realizar este tipo de mediciones (MS&T); reduciendo así el tiempo necesario para la adquisición de nuevos datos experimentales._x000D_ _x000D_ Proveer nueva información acerca del proceso de ionización de átomos (o moléculas) por impacto de positrones de bajas energías, así como establecer diferencias entre la manera en que los positrones y los electrones interactúan con la materia._x000D_ _x000D_ Posibilidad de desarrollar aplicaciones de haces de positrones (con energías entre 100eV y 1000eV) para el estudio de materiales. _x000D_