Author: Gérald SemontPublisher:
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Languages : fr
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Book Description
Etude d'une methode spectroscopique infrarouge pour la detection de gaz. Application a la conception d'un detecteur de methane
Author: Gérald SemontEtude d'une méthode spectroscopique infrarouge pour la détection de gaz
Author: Gérald SemontPublisher:
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Languages : fr
Pages : 215
Book Description
Permettre une détection fiable, sélective, rapide et à moindre coût du gaz méthane dans les lieux domestiques, tel est le but du projet AMELIE (Alerte au Méthane par Laser Infrarouge Explosimètre), né d'une étroite collaboration entre Gaz de France, la société EPREST et le Centre de Recherche en Automatique de Nancy. La sécurité des personnes et des biens exige une surveillance de leur environnement, en particulier vis-à-vis du danger d'explosion et requiert des instruments capables de détecter des concentrations de CH4 bien inférieures à la limite inférieure d'explosivité. La spectrométrie d'absorption infrarouge à diode laser associée à un traitement de signal adéquat apporte une solution à ce problème non seulement en terme de sensibilité mais aussi en terme de sélectivité, robustesse, stabilité dans le temps et rapidité de détection. Le travail présenté dans ce mémoire concerne l'étude et la réalisation d'un tel spectromètre d'absorption, capable de détecter une concentration de gaz méthane inférieure à 10000 ppm. [...]
Développement d'une méthode d'analyse des gaz par infrarouge à transformée de Fourier
Author: Zakia SebihPublisher:
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Languages : fr
Pages : 14
Book Description
La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) est une technique d'analyse puissante de par sa capacité à caractériser plusieurs substances simultanément en un temps relativement court. Ainsi, nous avons choisi cet outil pour étudier les gaz issus des moteurs à combustion internes et issus de la dégradation de poudres de polymères ignifugés et non ignifugés. Notre travail s'est axé sur la quantification de gaz d'échappement réglementés, en l'occurrence le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote, générés par les véhicules automobiles à essence, et sur la détection en temps réel des gaz issus de la dégradation du co-polymère éthylène-vinyle acétate en présence ou non de retardateurs de flammes (RF). Une partie de cette étude à été consacrée au développement de la méthode de dosage des gaz d'échappement, en collaboration avec le Centre de Recherche, d'Innovation Technique et Technologique en Moteur et Acoustique Automobile (CRITT M2A). L'objectif a été d'évaluer l'IRTF pour la caractérisation des gaz d'échappement afin de fournir aux industriels automobiles français, qui ne disposent dans l'analyse de polluants que de baies standards, un nouvel outil de quantification. Nous avons ainsi, grâce à une étude comparative avec le système d'exploitation disponible au CRITT M2A, pu développer une méthode rapide et fiable par IRTF pour l'analyse des gaz d'échappement. Dans un second temps, une étude plus fondamentale a été dédiée à la détection des gaz issus de la dégradation/combustion de polymères en présence ou non de RF afin de mettre en évidence les interactions polymère/charges sur l'ignifugation des matériaux. Les deux agents en question sont l'hydroxyde de magnésium et le polyphosphate d'ammonium. Des investigations ont montré la synergie de ces deux substances sur l'ignifugation de l'éthylène-vinyle acétate et le mécanisme d'action en phase condensée est bien connu. L'objectif de ce travail consiste à déterminer les mécanismes de dégradation du système polymère - charges en phase gaz et de renforcer les compréhensions sur l'action ignifugeante de ces deux RF. A l'issue de cette étude, certains phénomènes se produisant en phase gaz ont pu être identifiés.
Spectrométrie infrarouge et détection de gaz à l'aide de lasers à cascade quantique
Author: Agnès GrosselPublisher:
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Languages : fr
Pages : 212
Book Description
Ce travail de thèse, réalisé au sein du Groupe de Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (GSMA) de Reims et plus précisément dans l'équipe Spectroscopie Laser Infrarouge, est consacré à l'étude des possibilités offertes par les lasers à cascade quantique pour la détection de très faibles concentrations de gaz et pour la mesure de paramètres moléculaires. Cette thèse peut donc se diviser en trois parties : la première présente brièvement un bilan des sources infrarouges accessibles actuellement et des méthodes de détection de gaz avec ces sources ; l'intérêt des lasers à cascade quantique est souligné. La deuxième partie de cette thèse présente les méthodes de mesure de paramètres spectroscopiques avec des diodes laser ou des lasers à cascade quantique. J'ai appliqué ces méthodes à des mesures de paramètres spectroscopiques de composés d'intérêt atmosphériques : dioxyde de carbone et protoxyde d'azote. Ces mesures correspondent à des besoins réels pour l'analyse de mesures atmosphériques (dans le cas du N2O, pour les mesures de profils atmosphériques lors de campagne ballon de l'instrument SPIRALE du Laboratoire de Physique et Chimie de l' Environnement-LPCE, et dans le cas du CO2 pour vérifier des mesures LIDAR effectuées par le Laboratoire de Météorologie Dynamique-LMD de Palaiseau). Les lasers à cascade quantique ont également été utilisés pour réaliser des mesures à très haute sensibilité de gaz. Ils ont été couplés avec un détecteur photoacoustique développé au GSMA et l'optimisation de ce système a permis d'obtenir des limites de détection de l'ordre du ppb ou de la dizaine de ppb pour plusieurs composés atmosphériques : méthane, protoxyde d'azote, oxyde nitrique
Contribution à la mise au point d'une méthode d'analyse des gaz par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier
Author: Soline DuhamelSpectroscopie Dans I'infrarouge
Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
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Languages : fr
Pages : 26
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Étude et développement d'un spectromètre photoacoustique intègre sur silicium pour analyse de gaz
Author: Anne JourdainPublisher:
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Languages : fr
Pages : 179
Book Description
L'ETUDE CONSISTE A MINIATURISER PAR INTEGRATION SUR UN SUBSTRAT DE SILICIUM UN SPECTROMETRE INFRAROUGE. L'ETUDE PORTE EN PARTICULIER SUR LA DETECTION DE DIOXYDE DE CARBONE. LA DETECTION PHOTOACOUSTIQUE QUI CONSISTE A MESURER UNE AUGMENTATION DE PRESSION DANS UNE CAVITE APPARAIT COMME LA TECHNIQUE DE SPECTROSCOPIE LA MIEUX ADAPTEE A LA MINIATURISATION ET A L'INTEGRATION. LE MICROSYSTEME EST COMPOSE DE DEUX BLOCS PRINCIPAUX : UN BLOC SOURCE INFRAROUGE REALISE SUR MEMBRANE DE NITRURE DE SILICIUM ET UN BLOC INTEGRANT UN FILTRE OPTIQUE ACCORDABLE, UN MICROPHONE POUR LA DETECTION ET UNE MICROCAVITE. APRES UNE ETUDE THEORIQUE APPROFONDIE DES DIFFERENTS COMPOSANTS, CHAQUE ELEMENT CONSTITUTIF EST REALISE A PARTIR DES TECHNIQUES DE FABRICATION EMPRUNTEES A LA MICROELECTRONIQUE (PHOTOLITHOGRAPHIE, DEPOTS DE COUCHES MINCES DIELECTRIQUES ET GRAVURES) AVANT L'ASSEMBLAGE FINAL REALISANT LE MICROSPECTROPHOTOMETRE. ENFIN, UNE ETUDE QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DES CARACTERISTIQUES ET DES PERFORMANCES DES COMPOSANTS EST REALISEE GRACE A L'ELABORATION D'UNE ELECTRONIQUE SPECIFIQUE DE TRAITEMENT DU SIGNAL.
Spectroscopie infrarouge à haute résolution en temps pour l'étude de la catalyse hétérogène
Author: Etienne SéguinPublisher:
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Languages : fr
Pages : 221
Book Description
La spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier permet maintenant d'atteindre des résolutions temporelles de l'ordre de la dizaine de nanoseconde. Nous avons utilisé cette résolution temporelle pour bâtir de nouvelles méthodes d'étude de la catalyse hétérogène. Selon les échelles de temps considérées, de la micro- à la nanoseconde, nous avons étudiés trois domaines principaux, et mis au point trois méthodes expérimentales. Le système de « saut de pression des espèces adsorbées » (2D-IR PJAS) qui permet d’étudier la diffusion de gaz dans des solides poreux a été optimisé pour atteindre la μs, et testé sur une réaction de dimérisation en phase gaz d’un acide carboxylique en estimant des constantes de vitesse de la réaction. Il a ensuite permis de valider un modèle proposé dans la littérature avec l’étude de l’adsorption de benzène sur les hydroxyles d’une zéolithe HY. Le second volet de cette étude a porté sur la conception et la réalisation d’une cellule réacteur IR/micro-ondes 5,8 GHz qui permet l’étude d’une élévation rapide de la température associée à une observation infrarouge du catalyseur sous flux de réactifs. Ce dispositif novateur a permis la détection d’espèces intermédiaires dans une réaction de réduction catalytique sélective du dioxyde d’azote par du méthane. Enfin, nous avons couplé un laser femtoseconde avec un spectromètre IRTF en step scan à 33ns pour étudier les phénomènes de surface ayant des cinétiques très rapides. Nous avons ainsi réalisé la première détection d’un intermédiaire de réaction d’une durée de vie de 2 μs en catalyse hétérogène de déNOx sur argent supporté sur alumine.
Etude du spectre d'émission infrarouge des gaz de combustion
Author: JOHANA.. VALLYPublisher:
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Languages : fr
Pages : 177
Book Description
CETTE ETUDE TRAITE LE PROBLEME DE LA DETERMINATION DE LA TEMPERATURE DE GAZ PAR DES METHODES NON INTRUSIVES. DES METHODES DE MESURES BASEES SUR L'ETUDE DU SPECTRE D'EMISSION INFRAROUGE DU GAZ SONT DEVELOPPEES. DEUX TYPES D'APPLICATION SONT TRAITEES : LA DETERMINATION DU PROFIL DE TEMPERATURE DANS UN GAZ D'ECHAPPEMENT (APPLICATION BASSE TEMPERATURE, PRESSION ATMOSPHERIQUE) ET LA DETERMINATION DE LA TEMPERATURE DANS UNE CHAMBRE DE COMBUSTION D'UNE TURBINE A GAZ (APPLICATION HAUTE TEMPERATURE, HAUTE PRESSION). LES PROFILS DE TEMPERATURE DANS LES GAZ D'ECHAPPEMENT SONT OBTENUS A PARTIR DES MESURES DU SPECTRE D'EMISSION DU CO 2 ENTRE 2380 CM 1 ET 2400 CM 1. CE DOMAINE SPECTRAL A ETE CHOISI CAR LE SPECTRE EST TRES SENSIBLE AUX EVOLUTIONS DU PROFIL DE TEMPERATURE. A PARTIR DE LA MODELISATION DU SPECTRE DANS CE DOMAINE, LA SENSIBILITE DE LA MESURE DE LUMINANCE A L'EVOLUTION DE LA TEMPERATURE EST QUANTIFIEE. LE COMPORTEMENT DES NOYAUX DE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF NOUS A, ENSUITE, PERMIS DE DETERMINER LE POIDS QUE POSSEDE CHAQUE COUCHE DE GAZ DANS LA MESURE DU SPECTRE. CETTE ETUDE DU PROBLEME DIRECT NOUS PERMET DE DEFINIR UNE METHODE D'INVERSION APPROPRIEE QUI EST BASEE SUR LA MINIMISATION PAR OPTIMISATION NON LINEAIRE D'UN CRITERE QUADRATIQUE. L'INCIDENCE DU BRUIT DE MESURE SUR LES PARAMETRES INVERSES A ETE ANALYSEE PAR UNE METHODE DE MONTE-CARLO. CES ETUDES NOUS ONT PERMIS DE DEFINIR UNE METHODE DE MESURE ET LES CARACTERISTIQUES D'UN CAPTEUR. UN APPAREILLAGE BASE SUR CES CARACTERISTIQUES A ETE DEVELOPPE. DES MESURES ONT ETE EFFECTUEES SUR UN TURBOREACTEUR AU DERA (DEFENCE RESEARCH AGENCY) ET ONT ETE COMPAREES AVEC DES MESURES INTRUSIVES EFFECTUEES EN PARALLELE PAR LE DERA. LA DIFFERENCE ENTRE LES DEUX PROFILS DE TEMPERATURE ISSUS DES DEUX SYSTEMES DE MESURES (OPTIQUES ET INTRUSIFS) EST DE L'ORDRE DE QUELQUES POURCENTS.
Spectroscopie infrarouge de molécules diatomiques pour l’observation spatiale
Author: Pierre Richard DahooPublisher: ISTE Group
ISBN: 1784053880
Category : Diatomic molecules
Languages : fr
Pages : 215
Book Description
Cet ouvrage décrit les méthodes théoriques qui sont mises en oeuvre dans le cadre de recherches fondamentales pour interpréter les spectres de molécules diatomiques observées dans le domaine infrarouge lorsque ces molécules sont soumises à un environnement où la température et la pression modifient leurs spectres infrarouges en phase gazeuse ou dans des nanocages. Il présente les modèles théoriques qui ont été développés pour étudier la modification des spectres infrarouges des diatomiques sous l’effet de la pression, l’élargissement du profil de raie, le déplacement des centres de bandes et la modification du spectre rovibrationnel dans les nanocages ou sur des surfaces. Cet ouvrage s’adresse aux étudiants de master ou de doctorat, aux enseignants, chercheurs, astronomes et astrophysiciens qui analysent les données correspondant à l’interaction du rayonnement électromagnétique avec la matière dans le domaine de l’infrarouge afin d’identifier les espèces chimiques et leurs environnements.