Análisis morfométrico de cenizas volcánicas mediante microscopía holográfica digital

MARTÍNEZ M. F.; MONALDI A. C.; ROMERO G. G.; BLANC A. V.; BÁEZ W. A.

Santa Fe

Congreso; 104 Reunión de la Asociación Física Argentina (Mención de Honor del Premio Másperi al Mejor Póster presentado por Estudiantes de Grado); 2019

La forma de las cenizas volcánicas brinda información valiosa de diversos procesos que ocurren durante una erupción volcánica. Permite, además, comprender el comportamiento aerodinámico de las partículas y es fundamental para modelar nubes y plumas volcánicas. A pesar de que la forma de una partícula es un atributo tridimensional, muchas técnicas de caracterización utilizan sólo información bidimensional obtenida, típicamente, de la imagen de la partícula bajo estudio por microscopía óptica convencional o microscopía electrónica de barrido. Parámetros bidimensionales convencionales, tales como circularidad, rectangularidad, compacticidad, elongación, entre otros, brindan información morfológica y textural de gran utilidad para la caracterización. Sin embargo, con las técnicas convencionales, el cómputo se torna arduo y lento y la caracterización resulta limitada, ya que se ignoran los rasgos tridimensionales del material particulado. Mediante microscopía holográfica digital es posible acceder a información cuantitativa de la fase de la luz que se transmite o es reflejada por un objeto. Un arreglo interferométrico permite registrar el holograma que luego se reconstruye numéricamente para obtener una imagen de alto contraste con información cuantitativa de la fase que puede traducirse en un mapa de espesores del objeto. En este trabajo se utilizó un microscopio holográfico por transmisión para la caracterización morfológica/textural 2D y 3D de cenizas vítreas. Para ello, se diseñaron y definieron parámetros tridimensionales, cuyo cómputo se realizó a partir de los mapas de espesores. Además, aprovechando el alto contraste en las imágenes de fase, fue posible utilizar técnicas de procesamiento digital de imágenes para segmentar fácilmente las partículas de interés y calcular los parámetros bidimensionales convencionales. Por último, a partir del cómputo de descriptores compuestos se realizó una clasificación de las muestras analizadas de acuerdo a los mecanismos de fragmentación involucrados en la erupción.