Algorithmes, méthodes et modèles pour l'application des capteurs à ondes acoustiques de surface à la reconnaissance de signatures de composés chimiques

Algorithms, methods and models for the application of surface acoustic wave sensors to the recognition of chemical compound signatures

• Auteur / Autrice : Olivier Hotel
• Direction : Samuel Saada, Jean-Philippe Poli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique des Matériaux
• Date : Soutenance le 11/12/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Modélisation et de Simulation des Fluides, CEA Paris-Saclay
• Jury : Président / Présidente : Xavier Checoury
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maxime Sangnier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Jutten, Paul Honeine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Capteurs (technologie)

Ondes acoustiques de surface

Mots clés libres

Capteur SAW

Nez électronique

Reconnaissance d'odeurs

Estimation de concentration

Mélange de composés chimiques

Sélection de capteurs

SAW sensor

Odour recognition

Acoustic wave sensors

Résumé

Récemment, les systèmes multicapteurs ont trouvé de nombreuses applications dans des domaines tels que l’industrie agroalimentaire, l’environnement, la médecine et la défense. Parmi les technologies existantes, les capteurs à ondes acoustiques de surface sont l’une des plusprometteuses et fait l’objet de nombreuses recherches. Les travaux décrits dans ce manuscrit concernent le développement d’algorithmes permettant la reconnaissance de composés chimiques et l’estimation de leur concentration. Cette étude décrit une méthode permettant d’estimer les paramètres des phénomènes de transduction. L’intérêt de ces derniers est mis en évidence expérimentalement dans des applications consistant à identifier des toxiques chimiques, des capsules de café contrefaites et à détecter la présence de DMMP et de 4-NT en présence d’interférents.

Recently, gas sensor arrays have found numerous applications in areas such as the food, the environment, the medicine and the defenseindustries. Among the existing technologies, the surface acoustic wave technology is one of the most promising and has been the subject of abundant research. The work described in this manuscript concerns the development of algorithms allowing the recognition of chemical compounds and the estimation of their concentration. This study describes a method for estimating the parameters of transduction phenomena. Their interest is demonstrated experimentally in applications consisting in identifying toxic chemical compounds, counterfeit coffee capsules and in detecting the presence of DMMP and 4-NT in the presence of interfering compounds.