Abstract FR:

Le but de notre recherche est la mise au point d'un instrument base sur la detection photothermique du rayonnement absorbe, capable de mesurer in situ, et en temps reel, la concentration de certains polluants atmospheriques. Pour la detection des gaz a tres faibles concentrations, les techniques de spectroscopie photothermique (lentille thermique, photoacoustique, et effet mirage) offrent plusieurs avantages par rapport a la spectroscopie par absorption classique, notamment une haute sensibilite et l'existence d'un signal de reference absolue. Parmi ces techniques, l'effet mirage est prometteur pour des mesures in situ car il depend seulement de la mesure de la deviation d'un faisceau sonde dans un milieu chauffe par l'absorption d'un faisceau pompe module. Lorsque ce dernier traverse un volume de gaz, les especes presentant une resonance de vibration a la longueur d'onde du laser absorbent une partie de l'energie du laser. Le melange de gaz est ensuite localement chauffe par transfert non-radiatif vibration-translation. Le gradient de temperature induit un gradient d'indice de refraction, qui fait devier le faisceau sonde d'un angle lie au coefficient d'absorption de chacune des especes absorbantes, multiplie par les concentrations de ces dernieres. Pour s'assurer que l'instrument peut servir au maximum d'applications pratiques (surveillance dans une usine, controle des emanations automobiles, etc. ), nous consacrerons une part importante de nos efforts a la fabrication d'un appareillage operationnel adapte a ces usages. Actuellement, nos mesures sur un melange de gaz commercial nous permettent d'estimer a 0,25 partie par milliard la limite de detection pour l'ethylene dans l'air libre (0,25 ppb). Cette limite etant tres bonne, nous avons fait des etudes des echantillons industrielles (polymeres degrades), de vegetaux (feuilles et fruits), afin de stimuler des debouches dans les secteurs de la petrochimie et de l'agriculture.