Abstract FR:

L'objectif de ce travail est de montrer qu'il est possible de realiser un capteur optique de methane ayant une sensibilite meilleure que 10 000 ppm. Ce capteur doit en plus avoir les specificites suivantes : resistance a l'humidite et aux polluants interferents, grande duree de vie, faible volume (1/2 litre), temps de reponse rapide. Nous avons elabore un spectrometre d'absorption differentielle operant avec un balayage spectral. La double voie, de mesure et de reference, permet de s'affranchir des variations d'intensite de la source optique. Le balayage spectral est realise par la modulation en courant d'une diode laser. Nous avons considere dans un premier temps, comme source d'emission, une diode du type ingaasp lasant a 1,33 m. Dans un deuxieme temps, nous avons utilise une diode emettant a 1,66 m developpee pour cette application. L'absorbance etant proportionnelle a la longueur du parcours lumineux, la sensibilite du capteur a ete augmentee grace a l'utilisation d'une cellule multipassage, tout en conservant un encombrement raisonnable de l'appareil. Une amelioration notable du rapport signal-a-bruit, et par consequent de la precision, a ete obtenue par un traitement du signal avec des algorithmes adaptes a l'application ciblee. Les resultats auxquels nous sommes parvenus sont conformes aux exigences fixees. La sensibilite atteinte en operant dans la bande d'absorption a 1,33 m est de 1000 ppm. La bande d'absorption a 1,66 m a aussi ete evaluee et permet d'ameliorer la sensibilite jusqu'a 165 ppm. La principale qualite des detecteurs par spectroscopie infrarouge est confirmee, a savoir la selectivite : les tests passes avec d'autres hydrocarbures, des alcools, de l'acetone, de la vapeur d'eau n'ont pas fait apparaitre un seul interferent. Quant au temps de reaction du detecteur, il est de 2 secondes ; c'est le temps requis pour un balayage en longueur d'onde de la diode laser, avec acquisition des donnees, suivi des calculs numeriques.