Surveillance de polluants atmosphériques grâce à une technologie Térahertz (SMARTT)

Monitoring of air pollutants using Terahertz technology (SMARTT)

• Auteur / Autrice : Noé Gallifa-Guynot
• Direction : Laurent Margules, Roman Motiyenko
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Milieux dilués et optique fondamentale
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2025
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physique des Lasers, Atomes et Molécules
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Physique moléculaire aux interfaces

Mots clés

Mots clés libres

Aérosol

Spectroscopie

Terahertz

Aerosol

Spectroscopy

Terahertz

Résumé

Le changement climatique et la dégradation de l'environnement comptent parmi les défis les plus urgents auxquels notre planète est aujourd'hui confrontée. Il ne s'agit plus d'une préoccupation lointaine, reléguée au domaine de la spéculation scientifique mais l'un des défis les plus urgents et les plus vastes de notre époque. La plupart des capteurs en phase gazeuse ne peuvent analyser que quelques petites molécules telles que : O3, NO2, NO, SO2. Elles ne sont pas les seuls polluants ayant un impact sur la qualité de l'air et le climat. L'une des méthodes d'analyse standard est la détection par chromatographie en phase gazeuse à ionisation de flamme qui nécessite un échantillonnage de plusieurs dizaines de minutes et n'est pas appropriée pour une analyse directe in-situ. Afin de surveiller de manière précise et continue ces COVs ainsi que les polluants plus petits, nous proposont de développer un spectromètre transportable à l'état de l'art utilisant les ondes Terahertz (THz) pour mesurer in-situ les polluants atmosphériques pour des applications industrielles ainsi que pour la recherche scientifique. Le laboratoire PhLAM de Lille a développé un spectromètre THz unique offrant à la fois une haute précision pour les mesures de fréquence et une acquisition rapide. Le spectromètre portable sera développé en nous basant sur cette technologie et en utilisant les nouvelles sources compactes de MC2technologie, une entreprise locale située à la Haute Borne.

Climate change and environmental degradation are among the most urgent challenges facing our planet today. They are no longer a distant concern relegated to the realm of scientific speculation but one of the most pressing and far-reaching challenges of our time. Most gas-phase sensors can only analyze a few small molecules, such as O3, NO2, NO, and SO2. These are not the only pollutants impacting air quality and climate. One standard analysis method is flame ionization gas chromatography detection, which requires sampling over several tens of minutes and is not suitable for direct in-situ analysis. To accurately and continuously monitor these volatile organic compounds (VOCs) as well as smaller pollutants, we propose developing a state-of-the-art portable spectrometer using Terahertz (THz) waves to measure atmospheric pollutants in-situ for industrial applications and scientific research. The PhLAM laboratory in Lille has developed a unique THz spectrometer offering both high frequency measurement precision and rapid acquisition. The portable spectrometer will be developed based on this technology, utilizing new compact sources from MC2technologies, a local company located at Haute Borne.