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Academic Year/course: 2023/24

60039 - Security and industrial processes with laser


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60039 - Security and industrial processes with laser
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
538 - Master's in Physics and Physical Technologies
589 - Master's in Physics and Physical Technologies
ECTS:
5.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This subject deals with a subject of great interest as lasers allow different industrial, scientific and everyday applications. The subject aims to provide basic training in the use, characterization and applications of laser systems.

It is recommended that students have a basic background in optics. Part of its contents are related to the subjects "Applications of Optics in the Industrial Environment" (first four-month period) and "Materials Science" (first four-month period).

These approaches and objectives are aligned with SDG 4 (Quality Education) of the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/).

2. Learning results

Nowadays, lasers are used in a large number of scientific, medical and industrial experimental facilities. Therefore, for a student doing a master's degree in Physics, it is important to have a broad knowledge of lasers and sufficient experimental skills in their handling, as well as a basic knowledge of the interaction of laser radiation on materials and its applications in materials science and in the industrial environment.

The student, in order to pass this subject, must demonstrate the following learning results:

  • Search and analyse scientific and/or commercial information on lasers, discriminate superfluous information and relate relevant information to possible applications of such lasers.
  • Decide on and plan appropriate safety measures for an experimental facility containing any lasers.
  • Select the type of laser system required to carry out different treatment processes on different types of materials: heating, melting, vaporization.
  • Understand, analyse and present in a report the relevant results in a materials processing experiment (such as glass or crystal fabrication, welding, cutting, ablation machining, surface modification, etc.).

3. Syllabus

Master Sessions:

  1. Laser description. Technical specifications.
  2. Optical characteristics and laser beam transformation.
  3. Main types of lasers (description, characteristics, applications).
  4. Interaction of radiation with matter.
  5. Laser systems in industrial processes.
  6. Safety in laser environments.
  7. Industrial processes.

The practices are grouped into the following two sessions:

  • Propagation and transformation of a laser beam in compliance with safety standards.
  • Laser-assisted melting and ablation processes applied to materials processing.

4. Academic activities

The program offers the students help to achieve the expected results and comprises the following activities:

  • Participative lectures, case studies and problem-based learning. These activities will be developed in 4 ECTS (100 hours) with an attendance of 40% (40 hours).
  • Laboratory practices and demonstrations. They will be developed in 1 ECTS (25 hours) with an attendance of 10% (10 hours). 

5. Assessment system

The student must demonstrate achievement of the intended learning results through the following assessment activities:

  1. Answers to technical questions about the laser and its applications (70% of the final grade).
  2. Performance of laboratory practices and presentation of a report on each one of them (30% of the final grade).

Passing the subject by means of a single global test.

The subject is planned primarily for face-to-face sessions. However, there will be a global assessment test of the subject, as indicated in the regulations of the University of Zaragoza. This test will be of a theoretical-practical nature.


Curso Académico: 2023/24

60039 - Seguridad y procesos industriales con láser


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60039 - Seguridad y procesos industriales con láser
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
538 - Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas
589 - Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas
Créditos:
5.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura aborda un tema de gran interés dado que el láser permite diferentes aplicaciones industriales, científicas y cotidianas. La asignatura trata de dar una formación básica en el uso, caracterización y aplicaciones de sistemas láser.

Se recomienda que los estudiantes tengan una formación básica en Óptica. Parte de sus contenidos están relacionados con las asignaturas "Aplicaciones de la Óptica en el entorno industrial" (primer cuatrimestre) y "Ciencia de Materiales" (primer cuatrimestre).

Estos planteamientos y objetivos están alineados con el ODS 4 (Educación de calidad) de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/).

2. Resultados de aprendizaje

En la actualidad el láser está presente en un gran número de instalaciones experimentales científicas, médicas e industriales. Por tanto, para un máster en temas de Física, resulta importante disponer de unos conocimientos amplios sobre láser y de una destreza experimental suficiente en su manejo, así como tener un conocimiento básico sobre la interacción de la radiación láser sobre los materiales y sus aplicaciones en la ciencia de materiales y en el entorno industrial.

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados de aprendizaje:

  • Buscar y analizar información científica y/o comercial sobre láseres, discriminar la información superflua y relacionar la información relevante con las posibles aplicaciones de dichos láseres.
  • Decidir y planificar medidas de seguridad adecuadas para una instalación experimental que contenga algún láser.
  • Seleccionar el tipo de sistema láser necesario para llevar a cabo diferentes procesos de tratamiento sobre distintos tipos de materiales: calentamiento, fusión, vaporización.
  • Entender, analizar y presentar en un informe los resultados relevantes en un experimento de procesamiento de materiales (tal como la fabricación de un vidrio o cristal, soldadura, corte, mecanizado por ablación, modificación superficial, etc.).

3. Programa de la asignatura

Sesiones magistrales:

  1. Descripción de láser. Especificaciones técnicas.
  2. Características ópticas y transformación del haz láser.
  3. Principales tipos de láser (descripción, características, aplicaciones).
  4. Interacción de la radiación con la materia.
  5. Sistemas láser en procesos industriales.
  6. Seguridad en entornos láser.
  7. Procesos industriales.

Las prácticas se agrupan en las dos sesiones siguientes:

  • Propagación y transformación de un haz láser respetando las normas de seguridad.
  • Procesos de fusión y ablación asistida por láser aplicados al procesado de materiales.

4. Actividades académicas

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

  • Clases magistrales participativas, estudio de casos y aprendizaje basado en problemas. Estas actividades se desarrollarán en 4 ECTS (100 horas) con una presencialidad del 40% (40 horas).
  • Prácticas y demostraciones de laboratorio. Se desarrollarán en 1 ECTS (25 horas) con una presencialidad del 10% (10 horas). 

5. Sistema de evaluación

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación

  1. Respuesta a cuestiones técnicas sobre el láser y sus aplicaciones (70% de la calificación final).
  2. Realización de prácticas de laboratorio y presentación de un informe sobre cada una de ellas (30% de la calificación final).

Superación de la asignatura mediante una prueba global única

La asignatura está planificada principalmente para estudiantes presenciales. No obstante, habrá una prueba de evaluación global de la asignatura, como se indica en la normativa de la Universidad de Zaragoza. Esta prueba tendrá un carácter teórico-práctico.