Microwave differential dilatometer measures 10−12 m, at 1 Hz

Abstract

To check and measure the converse piezoelectric effect in bone samples, we had to detect displacements in the range of 1–100 pm with three kinds of restrictions: (1) the biological nature of the samples imposes severe limits in selecting a suitable device and method; (2) such a method has to take into account some clinical applications to which the experiment is devoted; (3) the piezoelectric behavior of bone samples is particularly interesting at low frequencies, around 1 Hz. For such reasons we modified an existing dilatometer based on a microwave differential spectrometer. A 14 GHz klystron, linearly modulated in frequency by a triangular 50 Hz voltage applied to the repeller, is connected, via magic T, to two identical cavities tunable around 14 GHz and whose resonance curves are recorded by crystal detectors. When one of the two cavities changes its height according to the length variations of the sample, its resonance frequency varies resulting in a shift of the resonant curve with respect to the resonance curve of the other cavity acting as reference. The comparison between the cavities’ responses is performed by a pulse technique transforming the frequency shifts into time intervals, that are then converted into dc voltages. The differential character of this measurement avoids the need for the microwave source stabilization. The relative shift in frequency is measured with an accuracy better than 500 Hz. This accuracy allows us to measure displacements smaller than 7 nm in the cavity’s height. After 2 h of warmup, thanks to the differential arrangement of the system, thermal or other drifts are not detectable within a lapse of time of 12 h. This feature allows coherent signal averaging over long periods. With a piezoelectric ceramic stack moving 100 pm in square wave fashion at 50 mHz we found that the signal to noise ratio was 20 dB after 1000 cycles of signal averaging, when our bandpass filter was tuned at 1 Hz. In conclusion, this system can detect periodic displacements as small as 1 pm in a short time and reliably. Due to the operational simplicity and stability, at room temperature and humidity, the device is suitable for dilatometric measurements on biological samples.

Autonomía doméstica en un mundo complejo (Valle de Tafí, Argentina)

“…Integrados a este complejo se registraron esculturas en piedra denominados monolitos-huancas (Aschero y Korstanje 1996;García Azcárate 1996, 2000, en su mayoría se sabe que proceden de los patios de viviendas y campos de cultivo, aunque no se ha podido precisar el lugar exacto de hallazgo. Estos objetos estaban cercados por piedras distribuidas en forma circular, lo que determinó la idea de un uso sagrado/religioso para la época en la región (Tartusi y Núñez Regueiro 1993).…”

“…Estos objetos estaban cercados por piedras distribuidas en forma circular, lo que determinó la idea de un uso sagrado/religioso para la época en la región (Tartusi y Núñez Regueiro 1993). Para diversos autores, estas esculturas ordenaban un espacio y tiempo social (Aschero y Korstanje 1996) y resultaban centrales para la estructuración social de las poblaciones que ocuparon el valle a través del tiempo. García Azcárate (1996) revisó críticamente el término menhir (González y Nuñez Regueiro 1960) y fundamentó una calificación más coherente al contexto arqueológico llamándolos huanca (Duviols 1979; Aschero y Korstanje 1996).…”

“…Para diversos autores, estas esculturas ordenaban un espacio y tiempo social (Aschero y Korstanje 1996) y resultaban centrales para la estructuración social de las poblaciones que ocuparon el valle a través del tiempo. García Azcárate (1996) revisó críticamente el término menhir (González y Nuñez Regueiro 1960) y fundamentó una calificación más coherente al contexto arqueológico llamándolos huanca (Duviols 1979; Aschero y Korstanje 1996). En este sentido, plantea que las actividades desarrolladas al sur del valle tenían relación con el ancestro huanca (Duviols 1979) y con prácticas comunitarias convocadas en el montículo como lugar de reunión.…”

“…El presente artículo se centra en el estudio de las esculturas de piedra y las cistas con el fin de dilucidar los mecanismos de reproducción de la autonomía doméstica a lo largo del siglo II a.C. y IX d.C. enfatizando los tipos de interacción social que estas expresiones materiales habilitaron, organizaron, promovieron, reforzaron y fomentaron (Gell 1998). A partir de fuentes etnohistóricas, etnográficas y arqueológicas sostenemos que estos objetos habrían sido concebidos como representaciones de ancestros (Duviols 1979; Aschero y Korstanje 1996;García Azcárate 1996;Pérez Gollán 2000;Aschero 2007;Nielsen 2008; Nuñez y Castro 2011, Páez et al 2014Campeny et al 2015;Rivet 2015). En términos generales se afirma que para el área andina las figuras de piedra y/o rocas excepcionales y perdurables protegían y auspiciaban buenas cosechas, entre otras funciones por contener el espíritu de los ancestros 2 .…”

“…En virtud de que resulta ambicioso dilucidar todas las relaciones implicadas (Latour 2005), nos enfocamos en captar un fragmento de estas múltiples relaciones presentes en el registro arqueológico, analizando actividades, objetos y escenarios. Dicho esto, a modo de hipótesis sostenemos que en el valle de Tafí, grupos domésticos altamente autónomos que practicaban la agricultura y el pastoreo, gestionaron sus intereses colocando como mediadores a huancas (Aschero y Korstanje 1996) y sepulcros 3 . Su veneración fue central en un contexto de relaciones tensas que requerían de negociaciones para la reproducción de la autonomía doméstica.…”