Les propriétés optiques des milieux matériels sont une clé de compréhension des foisonnantes applications de l’optique. Dans cet article, un aperçu des aspects fondamentaux de l’interaction entre lumière et matière est décliné suivant plusieurs volets : propriétés des éléments comme les atomes, puis des arrangements basiques que sont les molécules et les solides. Sur cette base, les tenants et les aboutissants de la façon dont la lumière est absorbée, émise diffusée ou encore réfractée, sont abordés, ainsi que le rôle de l’ingénierie sub-longueur d’onde. Trois sections sur les émetteurs, les détecteurs, et les techniques de spectroscopie sont déclinées suivant ces diverses classes d’interaction.
Les détecteurs de gaz, qu’ils se nomment explosimètres, toximètres ou oxygénomètres, sont principalement utilisés en surveillance de l’atmosphère. En effet, ils sont conçus pour déclencher une alarme, à la suite d’une mesure et lorsque l’atmosphère devient dangereuse (explosible, toxique, manque ou excès d’oxygène). Cet article commence par définir les notions associées à ces appareils, notamment les seuils de danger. Il présente ensuite les principes de détection, leurs caractéristiques et grandeurs d’influence, ainsi que les critères de choix des différents appareils.
Les microcapteurs de gaz ont un très gros intérêt industriel de par leur faible encombrement, leur faible consommation, leur faible coût, ce qui permet de les déployer en réseau distribué. Les capteurs de gaz à oxydes métalliques semiconducteurs, bien qu’ayant des performances limitées par rapport à des analyseurs, font partie des capteurs les plus commercialisés avec les capteurs électrochimiques et optiques. Cet article couvre le fonctionnement de ces capteurs, les principaux matériaux utilisés avec leur mécanisme de détection, ainsi que les techniques de conception, de fabrication, de caractérisation et d'étalonnage. Sont également abordées les pistes de recherche actuelles autour des nez électroniques, ainsi que les perspectives associées.
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