Spectrométrie photoacoustique - Application à l’analyse de gaz

INTRODUCTION

1 - DU PHOTOPHONE À LA PHOTOACOUSTIQUE

2 - PRINCIPE D’ENSEMBLE

• 2.1 - Historique de la technique
• 2.2 - Spectrométrie photoacoustique « moderne »
  Figure 1 - Principe général de la détection PA des gaz avec laser Figure 2 - Processus physiques mis en jeu en spectrométrie PA

3 - DÉTECTION DE GAZ

• 3.1 - Signal photoacoustique
• 3.2 - Bruits en détection photoacoustique
• 3.3 - Rapport signal sur bruit et concentration minimale détectable
• 3.4 - Améliorations du signal photoacoustique
  Figure 3 - Modes de résonances acoustiques Figure 4 - Représentation du résonateur de Helmholtz adapté à la détection de gaz par SPA Figure 5 - Absorptions des principaux gaz atmosphériques dans l’IR

4 - APPLICATION À LA DÉTECTION DU GAZ MÉTHANE

• 4.1 - À propos du méthane
• 4.2 - Détection de méthane par spectrométrie photoacoustique
  Figure 6 - Valeur du signal PA en fonction de la concentration de méthane pour deux lasers émettant dans le proche IR Figure 7 - Valeur du signal PA en fonction de la concentration de méthane pour un laser émettant dans le moyen IR

5 - DÉTECTEURS PHOTOACOUSTIQUES MULTIGAZ DANS L’AIR

• 5.1 - Application à d’autres gaz que le méthane
• 5.2 - Mesures sur l’air ambiant
  Figure 8 - Signal PA, obtenu sur de l’air ambiant, avec un laser puissant émettant dans le moyen IR Tableau 1 - Limites de détection de CH4 avec différentes cuves et divers lasers Tableau 2 - Limites de détection accessibles pour différents gaz absorbant [...]
• 5.3 - Systèmes commerciaux
  Figure 9 - Agrandissement de la figure  aux alentours des transitions du méthane : signal PA obtenu sur de l’air ambiant

6 - CONCLUSION