Capteur QEPAS pour la surveillance de la qualité de lair
Auteur / Autrice : | Roman Rousseau | |
Direction : | Aurore Vicet | |
Type : | Projet de thèse | |
Discipline(s) : | Électronique | |
Date : | Inscription en doctorat le | Soutenance le 15/10/2020 |
Etablissement(s) : | Montpellier | |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....) | |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut d'électronique et des systèmes | |
Jury : | Président / Présidente : Combette Philippe | |
Examinateurs / Examinatrices : Aurore Vicet, Georges Durry, Antoine Godard, Weidong Chen, Guillaume Aoust, Roland Teissier | ||
Rapporteurs / Rapporteuses : Georges Durry, Antoine Godard |
Mots clés
Mots clés libres
Résumé
Lactivité humaine, à léchelle dun particulier ou à léchelle industrielle, libère de nombreuses molécules dans latmosphère. Même une petite quantité de certaines de ces molécules peut dégrader la qualité de lair. Des capteurs de gaz sont donc essentiels pour mesurer la concentration de ces molécules dans lenvironnement. Ils doivent satisfaire plusieurs propriétés : détecter de très faibles concentrations de molécules (sensibilité), répondre uniquement à la molécule cible et non aux autres molécules (sélectivité), avoir une bonne compacité et un faible coût. Actuellement, les capteurs sur le marché ne satisfont pas toutes ces propriétés. Une technologie prometteuse pour répondre à ce besoin repose sur la spectroscopie laser et la spectroscopie photo acoustique, en en particulier une technique appelée QEPAS. Lobjectif de cette thèse est de développer un capteur de gaz pour la surveillance de la qualité de lair, basé sur la technique QEPAS. Afin dobtenir des seuils de détection faibles, des lasers à cascade quantiques sont employés : ils présentent une émission dans linfra-rouge, là où de nombreuses espèces présentent de fortes absorptions moléculaires. Le capteur QEPAS est optimisé grâce à un banc de caractérisation acoustique spécifique. Le capteur a démontré de bonnes performances pour la détection du méthane, de léthylène et du monoxyde de carbone et a également permis de réaliser des mesures biomédicales. La stabilité du résonateur mécanique a également été étudiée. Un banc de mesure a été conçu pour la mesure de la résonance du résonateur et a permis de corriger efficacement la dérive du capteur, offrant un fort potentiel damélioration pour les prochains capteurs QEPAS.