Article de référence | Réf : IN4 v2

Transmission de l’atmosphère
Détection de gaz par imagerie infrarouge

Auteur(s) : Philippe BERNASCOLLE

Date de publication : 10 août 2002

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  • Philippe BERNASCOLLE

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INTRODUCTION

La détection précoce des fuites de gaz inflammables, explosifs ou toxiques est une priorité pour la sécurité dans nombre de domaines industriels. Après les détecteurs de gaz ponctuels et linéaires, ce procédé de détection donne enfin une image du nuage.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-in4


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2. Transmission de l’atmosphère

L’atmosphère terrestre n’est pas transparente pour toutes les longueurs d’onde. La transmission du rayonnement optique à travers l’atmosphère dépend de deux phénomènes essentiels :

  • l’absorption propre des constituants gazeux de l’atmosphère, en particulier l’eau (H2O) et le dioxyde de carbone (CO2) ;

  • l’absorption par diffusion due à la présence des particules qu’elle contient, molécules ou aérosols.

Lorsque le rayonnement traverse l’atmosphère, il apparaît des bandes d’absorption dues à la présence de vapeur d’eau (figure 2). C’est ce constituant qui détermine l’absorption la plus importante dans l’infrarouge ; d’autres gaz, comme le dioxyde de carbone et les gaz à « effet de serre », interviennent avec moins d’intensité.

 

Nous constatons l’existence d’un certain nombre d’intervalles transparents, les fenêtres de transmission : ce sont des bandes spectrales à l’intérieur desquelles l’absorption est très faible. Ces fenêtres sont situées aux intervalles de longueurs d’onde :

  • 0,4 à 1,0 µm : bande visible ;

  • 1,2 à 2,5 µm : bande IR I ;

  • 3,0 à 5,0 µm : bande IR II ;

  • 8,0 à 14,0 µm : bande IR III.

Cette dernière fenêtre présente une grande importance, car elle correspond, on l’a vu, aux longueurs d’onde du maximum d’émission thermique du corps noir à la température ambiante. C’est donc ici que devront fonctionner les systèmes destinés à détecter les objets par leur émission propre. Il est souvent intéressant d’utiliser aussi la fenêtre 3 à 5 µm (IR II) pour la mise en évidence de corps plus chauds.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GAUSSORGUES (G.) -   La thermographie infrarouge  -  . 1999 Tec & Doc Lavoisier.

  • (2) - RAYER (G.) -   Combustion catalytique, IR ponctuel ou en barrière ?  -  Informations Chimie, no 348, mai 1993.

  • (3) -   Monitoring of gaseous pollutants by tunable diode lasers  -  . Proceedings of the International Symposium, Fribourg. 1988, Kluwer Academic Publishers.

  • (4) - WORMHOUDT (J.) -   Infrared methods for gaseous measurements  -  . 1985 Marcel Dekker Inc.

  • (5) - PAJANI (D.), AUDAIRE (L.) -   Thermographie. Principes et mesures  -  [R 2 740], traité Mesures et Contrôle, 2001.

  • (6) - PAJANI (D.), AUDAIRE (L.) -   Thermographie. Technologies et applications  -  [R 2 741], traité Mesures et Contrôle, 2001.

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