Appareil de détection d’espèces gazeuses à l’état de traces
Inventeurs : Daniele Romanini, Jérôme Morville*, Samir Kassi, Marc Chenevier
Laboratoire : Laboratoire de Spectrométrie Physique (LSP), (Unité Mixte de Recherche
UJF/CNRS)
http://www-lsp.ujf-grenoble.fr/recherche/a2t1/index.htm
Bâtiment E Physique- 140 Avenue de la Physique - BP 87
38402 Saint-Martin d'Hères cedex
Tél: (33) 4 76 51 47 67, Fax: (33) 4 76 63 54 95
daniel.romanini@ujf-grenoble.fr
Contact Floralis : Raphäele Neveu (04 56 52 03 10) – Florence Merchie (04 56 52 03 08)
*LASIM, Université de Lyon I
Description technique
L’invention (brevet UJF WO03031949) permet de réaliser des systèmes compacts pour la
détection sensible, rapide et quantitative d’espèces gazeuses à l’état de trace. En effet la
méthode d’Optical-Feedback Cavity-Enhanced Absorption Spectroscopy (spectroscopie
d'absorption renforcée par cavité optique, dont l'injection utilise la rétroaction optique) permet
d’obtenir un chemin d’absorption effectif de l’ordre de 10 km avec un montage optique très
simple et compact. Par rapport aux systèmes avec lesquels nous sommes en compétition
directe, ceux basés sur la spectroscopie laser en cellule multi-passage, un chemin d’absorption
100 fois supérieur est obtenu dans un volume de 10 à 100 fois inférieur.
Le prototype qui sera présenté (fig. 1) a été testé en 2005 pour la mesure in situ de traces dans
des gaz volcaniques prés du Vésuve en Italie. Avec un temps de mesure inférieur à la seconde
sur un flux de gaz modeste (<0.2 l/min), il peut mesurer plusieurs molécules (
CO, HF, CH4,
NH3
…) avec une limite de détection de 1 à 10 ppb (<1 µg/m
3
, soit ~10
11
molécules dans le
volume de mesure). Linéarité et reproductibilité des mesures sont au niveau de 1%, sur une
dynamique de plus de 4 décades, et aucune calibration récurrente n’est nécessaire.
L’insensibilité aux interférences par d’autres espèces est excellente.
Les applications visées concernent : l'environnement, avec la mesure in situ en continu ou
embarqué (avion, ballon) de polluants, de gaz à effet de serre, ou de leurs rapports isotopiques;
l’industrie, avec la détection de fuites, l’analyse des rapports isotopiques (pétrochimie,
pharmaceutique, alimentaire…), le contrôle de la qualité de gaz ultra purs; le domaine médical,
avec le diagnostic non invasif
(par exemple, des gaz
expirés)…
Détecteur de traces
transportable (tête optique en
format 19 pouces) incluant PC de
contrôle. Poids ~25kg,
consommation ~100W, temps de
réponse <1s.