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Développement et caractérisation de verres et fibres optiques à base de système BaO - Ga2O3 - GeO2 pour les lasers à fibre dans l'infrarouge moyen / Développement et caractérisation de verres et fibres optiques à base de système BaO - Ga₂O₃ - GeO₂ pour les lasers à fibre dans l'infrarouge moyen

Aouji, Samar 09 September 2024 (has links)
Thèse en cotutelle entre l'Université Laval, Québec, Canada et l'Université de Bordeaux, Talence, France / Au cours des dernières années, l'intérêt pour les lasers à fibre de haute puissance s'est considérablement accru, démontrant leur efficacité avec des puissances de sortie dépassant 1 kW à 1 μm. Ces lasers sont aujourd'hui largement utilisés dans diverses applications industrielles, notamment dans le traitement des matériaux, en raison des propriétés thermiques, mécaniques et physico-chimiques exceptionnelles du verre de silice. Cependant, lorsque les longueurs d'onde s'étendent dans le spectre infrarouge moyen, les limites inhérentes aux verres de silice deviennent évidentes, principalement en raison de la fenêtre de transmission limitée dans l'infrarouge, des mécanismes de désexcitation et des durées de vie de fluorescence relativement courtes des ions terre rare par exemple. Par conséquent, l'utilisation des verres de silice traditionnels au-delà de 2 μm, en particulier dans le domaine de l'infrarouge moyen, se restreint, ce qui nécessite l'exploration de nouvelles compositions de verre. Parmi les verres adaptés aux applications dans l'infrarouge moyen, les verres d'oxydes lourds Ga$\mathsf{_2}$O$\mathsf{_3}$ - GeO$\mathsf{_2}$ - BaO (ΒGG) se distinguent par leurs avantages uniques. Ces verres oxydes ont une faible énergie de phonon couplée à une température de transition vitreuse supérieure à 500°C, ainsi que des propriétés mécaniques et une durabilité chimique similaires à celles de la silice. La combinaison harmonieuse de ces propriétés fait du verre BGG un excellent candidat, offrant des performances améliorées par rapport à d'autres familles de verre opérant dans l'infrarouge moyen comme les verres fluorés ou les verres chalcogénures. En optimisant le rapport Ga/Ge pour favoriser les matrices gallates riches en gallium, l'énergie des phonons est encore minimisée et les propriétés mécaniques sont améliorées. Malgré les nombreux avantages qu'il offre, le processus de fibrage à partir d'une préforme du verre BGG sous forme de fibres optiques est un véritable défi. La cristallisation de surface, qui se produit pendant le processus d'étirage, a un effet préjudiciable sur la qualité mécanique et optique de la fibre optique, ce qui nécessite la recherche de solutions alternatives. La co-addition d'oxyde d'yttrium et de lanthane a été proposé et a donné des résultats encourageants. Toutefois il est apparu que l'ajout de lanthane déstabilise la composition du verre et tend à favoriser cette fois la cristallisation de phase de type langasite. Outre la cristallisation de surface, le développement de fibres optiques BGG pour des applications dans l'infrarouge moyen se heurte à d'autres écueils, notamment la présence d'impuretés, en particulier les groupements OH. Ces impuretés augmentent non seulement les pertes optiques, mais contribuent également à des phénomènes d'extinction de luminescence d'ions terre rare au sein des fibres actives. Cette thèse aborde les défis actuels dans le développement de fibres optiques robustes et à faible perte fabriquées à partir de verres gallo-germanates (BGe) et de germano-gallates (BGa). L'étude de diverses compositions de verre BGG montre que l'oxyde d'yttrium seul agit comme un « stabilisateur » efficace de la matrice vitreuse, facilitant la production de verres thermiquement stables sans cristallisation pendant l'étape d'étirage. Une analyse de la structure locale du verre montre que l'iintroduction d'oxyde d'yttrium dans les verres germanates et gallo-germanates avec un rapport Ga/Ge compris entre 0.4 et 0.8 favorise la formation de sites de gallium GaO$\mathsf{_5}$ et GaO$\mathsf{_6}$. Cependant, dans les verres germano-gallates avec un rapport supérieur à 1.5, l'introduction d'oxyde d'yttrium n'impacte pas la coordinence du gallium, les cations de gallium n'existent que sous forme d'unités tétraédriques. Ce phénomène est dû à la présence d'un ratio 2Ba/Ga supérieur à 1.5, qui assure une quantité suffisante de baryum pour compenser la charge négative du gallium. Par conséquent, il suffit de 1 mol% d'yttrium pour stabiliser efficacement la composition du verre et empêcher la cristallisation en surface. Afin d'améliorer les propriétés optiques du verre BGa, un processus de déshydratation est mis au point, impliquant une synthèse dans une atmosphère ultra-sèche et l'utilisation d'agents déshydratants fluorés. Cette méthodologie est ensuite appliquée pour fonctionnaliser les verres BGa en y incorporant de l'oxyde de thulium (Tm3$\mathsf{^+}$). La méthode de déshydratation réduit efficacement l'absorption des groupes hydroxyles au sein de la matrice BGG et prolonge de manière significative la durée de vie d'émission des ions Tm$^\mathsf{3+}$ associés à la transition $\mathsf{^3}$F$_\mathsf{4}\ \rightarrow\ ^\mathsf{3}$H$\mathsf{_6}$ sous excitation à 7.9 μm. La durée de vie mesurée associés à la transition $\mathsf{^3}$F$_\mathsf{4}\ \rightarrow\ ^\mathsf{3}$H$\mathsf{_6}$ est d'environ 3.9 ms, dépassant celle obtenue dans la silice, dans les verres tellurite et d'autres compositions de verres germanates rapportés dans la littérature. Le verre BGa peut incorporer plus de 6 mol% de thulium, soulignant son potentiel pour diverses applications. Ces verres présentent une section d'émission substantielle de 4.9×10$^\mathsf{-21}$ cm$^\mathsf{2}$ à 1.8 μm correspondant à la transition $\mathsf{^3}$F$_\mathsf{4}\ \rightarrow\ ^\mathsf{3}$H$\mathsf{_6}$ pour une concentration de TmO$\mathsf{_{3/2}}$ de 2 mol%. Enfin, les compositions gallates sont utilisées pour fabriquer des fibres optiques de type cœur-gaine. Grâce à la technique de coulée dans un moule, une fibre optique multimode déshydratée dopée aux ions Tm$^\mathsf{3+}$ est fabriquée avec succès, avec une atténuation d'environ 1.5 dB.m$^\mathsf{-1}$ à 1.3 μm. Ces avancées soulignent le potentiel remarquable des verres BGG pour des technologies de laser à fibre opérant dans l'infrarouge moyen. / Over the past years, interest in high-power fiber lasers has grown considerably, demonstrating their efficiency with output powers exceeding 1 kW at 1 μm. These lasers are widely used now in a variety of industrial applications, particularly in materials processing, due to the exceptional thermal, mechanical and physico-chemical properties of silica glass. However, as wavelengths extend into the mid-infrared, the inherent limitations of silica glasses become evident, mainly due to emission quenching of rare earth ions, de-excitation mechanisms and relatively short fluorescence lifetimes. As a result, the use of traditional silica glasses beyond 2 μm, particularly in the mid-infrared range requires the exploration of new glass compositions. Among the glasses tailored for mid-infrared applications, heavy metal oxides glass composition Ga$\mathsf{_2}$O$\mathsf{_3}$ - GeO$\mathsf{_2}$ - BaO stand out due to their unique advantages. These oxide glasses have low phonon energy coupled with a glass transition temperature above 500°C, as well as mechanical properties and chemical durability similar to silica. The harmonious combination of these properties positions BGG glass as a superior alternative, offering improved performance compared to other glass families operating in the mid-infrared such as fluoride or chalcogenide. By tuning the Ga/Ge ratio to favour gallium-rich gallate matrices, phonon energy is further minimised while mechanical properties are improved. Despite the many advantages it offers, the process of drawing BGG glass from glass preform into optical fibers is a very challenging. Surface crystallization, which occurs during the drawing process, has a detrimental effect on both mechanical and optical quality, necessitating the search for alternative solutions. It has been reported that the co-addition of yttrium and lanthanum oxide limit the surface crystallization phenomenon. Recently, it was demonstrated that the addition of lanthanum without yttrium destabilize the glass network and promote crystallization. In addition to surface crystallization, the development of BGG optical fibers for mid-infrared applications faces other hurdles, notably the presence of impurities derived from OH groups. These impurities not only increase the optical losses but also contribute to quench the emission of rare reath ions within active fibers. This thesis addresses the current challenges in the development of robust, low-loss optical fibers made from gallo-germanate (BGe) and germano-gallate (BGa) glasses. Through an investigation of various BGG glass compositions, it is shown that yttrium alone acts as an effective « stabilizer » of the glass matrix, facilitating the production of thermally stable glasses that resist crystallization during fiber manufacture. Furthermore, an analysis of the local structure of the glass shows that the inclusion of yttrium in germanate and gallo-germanate glasses composition with a Ga/Ge ratio between 0.4 and 0.8 promotes the formation of GaO$\mathsf{_5}$ and GaO$\mathsf{_6}$ gallate sites. However, in germano-gallate glasses with a ratio higher than 1.5, gallium cations exist only in tetrahedral units upon the incorporation of yttrium into the glass structure. This phenomenon is due to the presence of a 2Ba/Ga ratio greater than 1.5, which ensures a sufficient amount of barium to compensate for the negative charge of gallium tetrahedra. Consequently, as little as 1 mol% of yttrium is sufficient to effectively stabilize the glass composition and prevent surface crystallization. In order to improve the optical properties of BGa glass, a purification process has been developed involving production in an ultra-dry atmosphere and the use of fluorinated dehydrating agents. This methodology is then applied to functionalize BGa glasses by incorporating thulium (Tm$^\mathsf{3+}$) oxide. Notably, the glass is capable of incorporating more than 6 mol% of thulium. The dehydration method effectively reduces the absorption of hydroxyl groups within the BGG matrix and significantly prolongs the emission lifetime of Tm$^\mathsf{3+}$ ions associated with the $\mathsf{^3}$F$_\mathsf{4}\ \rightarrow\ ^\mathsf{3}$H$\mathsf{_6}$ transition. The observed lifetime associated with the $\mathsf{^3}$F$_\mathsf{4}\ \rightarrow\ ^\mathsf{3}$H$\mathsf{_6}$ transition is approximately 3.9 ms, exceeding that of silica, tellurite and other germanate glasses reported in the literature. Furthermore, the BGa glasses exhibit a substantial emission cross-section of 4.9×10$^\mathsf{-21}$ cm$^\mathsf{2}$ at 1.8 μm, with the maximum emission intensity of the $\mathsf{^3}$F$_\mathsf{4}\ \rightarrow\ ^\mathsf{3}$H$\mathsf{_6}$ transition achieved in BGa glass at a TmO$\mathsf{_{3/2}}$ concentration of 2 mol%. Finally, the gallate compositions are used to fabricate core-cladding optical fibers. Using the build-in-casting technique, a dehydrated multimode optical fiber doped with Tm$^\mathsf{3+}$ ions is successfully fabricated with an attenuation of approximately 1.5 dB.m$^\mathsf{-1}$ at 1.3 μm. These advances underscore the remarkable potential of BGG glasses in advancing next-generation fiber laser technologies tailored for a wide range of mid-infrared applications.
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Sur de nouveaux verres conducteurs ioniques de l'argent : matériaux, modèles, applications

Liu, Jun 15 June 1989 (has links) (PDF)
Etude des systèmes AgI-Ag<sub>2</sub>S-As<sub>2</sub>S<sub>3</sub>, Ag<sub>2</sub>S-AgPO<sub>3</sub> et TlnY-AgPO<sub>3</sub> (Y = I, S). Les propriétés thermiques, chimiques, électriques sont étudiées. Les corrélations entre ces propriétés et la structure déterminée par spectroscopie infrarouge ont été établies. Les potentialités d'applications de ces nouveaux électrolytes ont été étudiés.
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Développement et analyse des performances métrologiques d'un banc de photoélasticimétrie infrarouge : application à l'étude des contraintes résiduelles dans des substrats de silicium cristallin pour l'industrie photovoltaïque / Development and analysis of the metrological performance of an infrared photoelasticity test rig : application for residual stress measurement inside crystal silicon wafers for solar applications

Jagailloux, Fabien 18 February 2016 (has links)
Le silicium obtenu par croissance cristalline de lingots massifs est l'une des matière les plus utilisées dans l'industrie du photovoltaïque (PV) en tant que substrat. Des contraintes résiduelles faibles apparaissent durant les procédés thermiques et mécaniques de fabrications. Malgré leurs faibles intensités, ces contraintes sont néfastes et induisent des casses importantes durant la mise en forme et la mise en fonctionnement des cellules solaires. Le but de l'étude est de caractériser ces contraintes résiduelles. La photoélasticimétrie infrarouge est une méthode adaptée pour déterminer ces champs de contraintes de quelques MPa de façon non-destructive, sans contact et in-situ à l'échelle du substrat. Un dispositif spécifique a été développé afin de mener à bien l'étude. Les origines des contraintes résiduelles ont été mises en relation avec les différents procédés de fabrication. / During the fabrication of crystalline silicon wafers for solar panels, destructive residual stresses are induced. Both thermal gradient (cast or Czochralski process) and cutting processes (slurry or diamond wire based processes) bring these global stresses. Photoelasticimetry appears as a powerful method able to measure this low level of stresses. As an optical technique, it is non-destructive, contactless and it may be used in-situ. A full field automatic infrared polariscope has been made to study the residual stresses at the wafer level. The origin of the residual stresses has been dissociated. Two different cutting processes are mechanically compared.
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Inversion des spectres infrarouges enregistrés par l'instrument SOIR à bord de la sonde Venus Express / Inversion of the infrared spectra recorded by the SOIR instrument on board Venus Express

Mahieux, Arnaud 03 March 2011 (has links)
Vénus, deuxième planète du système solaire, souvent appelée sœur de la Terre, car présentant des caractéristiques de taille et de masse similaires, est fort différente de notre planète. En effet, son atmosphère est beaucoup plus dense et dynamiquement active que celle de la Terre. Dans ce travail, nous nous concentrerons sur la région s'étendant de 70 km à 180~km d'altitude :la mésosphère et la basse thermosphère.<p><p>SOIR, acronyme de Solar Occultation in the InfraRed, est un instrument russo-franco-belge embarqué à bord de la mission Venus Express de l'Agence Spatiale Européenne. Il utilise un réseau à échelle comme élément diffractant. La plage de nombre d'onde mesurable par SOIR s'étend de 2200 cm-1 à 4400 cm-1, ou 4.3 µm à 2.2 µm en longueur d'onde. Les ordres de diffraction utiles varient de 101 à 194. Un filtre acousto-optique - AOTF - est utilisé comme passe-bande pour sélectionner les ordres de diffraction. La résolution de l'instrument varie de 0.13 à 0.24 cm-1.<p><p>Du fait d'un temps de développement raccourci, presque toutes les calibrations de l'instrument ont dû être réalisées en vol. Elles comprennent les calibrations relatives au réseau à échelle (angle exact de Blaze et fonction de Blaze), au détecteur (non-uniformité pixel à pixel, courbe de sensibilité spectrale, relation entre les pixels et les nombres d'onde, résolution de l'instrument, intervalle d'échantillonnage spectral, rapport signal sur bruit, background thermique) et à l'AOTF (relation entre la radio-fréquence d'excitation de l'AOTF et les nombres d'onde, fonction de transfert de l'AOTF). L'approche et la réalisation de ces différentes calibrations sont présentées dans le présent travail. Les caractéristiques de l'instrument y sont également décrites.<p><p>Un algorithme d'inversion spectrale a été développé pour le cas spécifique de SOIR. Tenant compte du mode de mesure, l'occultation solaire, la méthode de la pelure d'oignons a été implémentée dans un algorithme dit de l'Estimation Optimale. Cette méthode permet d'inverser l'ensemble des mesures spectrales en une fois, et également d'en tirer d'autres informations, comme l'amélioration de certaines caractéristiques instrumentales. Les paramètres qui sont ajustés au sein de l'algorithme sont la densité de la ou des espèces absorbant dans la région spectrale concernée, la température, les paramètres de la ligne de base, qui permettent de déterminer les caractéristiques des aérosols, le déplacement Doppler des raies qui trouve principalement son origine dans la vitesse de déplacement du satellite, et l'amélioration de certaines calibrations. Une étude de sensibilité des différents paramètres de l'algorithme est également présentée, ainsi qu'une évaluation des erreurs instrumentales systématiques.<p><p>Dans l'ensemble des spectres enregistrés durant les 4 premières années de la mission, des profils verticaux de CO2, CO, H2O, HDO, SO2, H2SO4, HCl et HF ont été obtenus. Des valeurs limites de densité de OCS, H2CO, O3 et CH4 ont également été calculées. <p><p>Les résultats concernant le dioxyde de carbone sont développés dans le texte. Des profils verticaux de CO2 s'étendant de 70 km à 180 km d'altitude sont analysés en profondeur. Ils sont comparés aux profils dits hydrostatiques, et des hypothèses quant à la dynamique agissant au niveau des deux terminateurs de Vénus sont formulées.<p>/<p>Venus, second planet of the solar system, is often seen as the sister planet of the Earth. In terms of size and mass, they are indeed very similar, but the Venus atmosphere is much thicker and active. The altitude region extending from 70 km to 180~km is studied in this thesis, namely the mesosphere and the lower thermosphere.<p><p>SOIR, which stands for Solar Occultation in the InfraRed, is a Russian / French / Belgian instrument flying on board of the Venus Express (VEX) spacecraft of the European Space Agency. The diffracting device of SOIR is an echelle grating. The wavenumber region studied ranges from 2200 cm-1 to 4400 cm-1, or 4.3 µm to 2.2 µm in wavelength. The diffraction orders used with SOIR vary from 101 to 194. To select the required echelle grating diffraction order, an Acousto-Optical Tunable Filter - AOTF - is located after the entrance slit of the instrument. The instrument resolution varies from 0.13 to 0.24 cm-1.<p><p>SOIR was developed in a very short time. Thus, virtually all the calibrations had to be made in-flight. These concern the echelle grating (exact Blaze angle computation, Blaze function), the detector (pixel-to-pixel non-uniformity, spectral sensitivity curve, pixel-to-wavenumber relationship, instrument resolution, spectral sampling interval, signal-to-noise ratio, thermal background) and the AOTF (wavenumber to AOTF frequency relation, AOTF transfer function). The procedure for and the computation of these calibrations are described in this work, as well as the instrument characteristics.<p><p>A spectral inversion algorithm was developed specifically for the SOIR measurement technique: the solar occultation. The onion peeling method is implemented using the Optimal Estimation Method. It allows the inversion of the spectral data in one go, and also the enhancement of some instrumental characteristics. The algorithm variables are the densities of the species absorbing in the diffraction order, the temperature of the atmosphere under study, the spectral background parameters, that allow the determination of the Venus aerosols characteristics, the Doppler shift (mainly linked to the shift induced by the satellite displacement), and the improvement of some instrumental calibrations. A sensitivity study on the algorithm parameters is also presented, and the instrumental systematic errors are investigated.<p><p>Vertical profiles of CO2, CO, H2O, HDO, SO2, H2SO4, HCl and HF are derived from the spectra measured during the first 4 mission years. Upper limits on OCS, H2CO, O3 and CH4 have also been calculated. <p><p>We focus on the carbon dioxide results in the present study. A selection of vertical profiles extending from 70 km to 180 km are analyzed in details. They are compared to the hydrostatic profiles, and propositions concerning the terminators' dynamics are formulated.<p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Énergétique et spectroscopie de polypeptides par dynamique moléculaire : champ de force de seconde génération et chimie quantique

Semrouni, David 19 July 2010 (has links) (PDF)
La spectroscopie de dissociation par absorption de multiples photons infrarouge ou IRMPD permet d'obtenir les signatures vibrationnelles d'espèces chargées en phase gazeuse. L'attribution des modes de vibration pour établir une relation entre spectre et structure moléculaire n'est cependant pas triviale et nécessite le recours à la modélisation moléculaire. Ce mémoire présente une méthodologie complète de calcul de spectres vibrationnels et son application à des peptides attachés à un cation sodium. Nous commençons par l'exploration efficace de l'espace conformationnel complexe de ces systèmes, en utilisant la dynamique moléculaire par échange de répliques, pour sélectionner les structures les plus probables. Nous avons utilisé le champ de force polarisable AMOEBA pour traiter les systèmes cation-peptide, et (ré)optimisé des paramètres en fonction des problèmes abordés, notamment pour améliorer le calcul de spectres vibrationnels de composés modèles. La simulation spectrale pour les structures sélectionnées a été effectuée avec des méthodes quantiques DFT et MP2, après avoir évalué les performances d'une série de fonctionnelles, incluant ou non une correction pour les interactions de dispersion. Nous présentons finalement la transformation de Fourier de la fonction d'auto-corrélation du moment dipolaire (DACF) calculée pour une trajectoire de dynamique moléculaire classique, comme moyen de simulation de spectre infrarouge incluant les effets de température et les couplages anharmoniques nécessaires à une réelle comparaison avec l'expérience. La pertinence de la combinaison DACF/AMOEBA pour reproduire les spectres IRMPD est discutée. Cet ensemble de méthodes a été appliqué à la structure, à l'énergétique et à la spectroscopie infrarouge de poly-glycines contenant de deux à huit résidus, attachées à un cation sodium. Les spectres calculés pour les structures de plus basses énergies permettent l'attribution des bandes expérimentales, et ainsi d'établir les structures de ces complexes. L'enroulement du peptide autour de l'ion sodium est réalisé via les atomes d'oxygène des groupes amides. Lorsque la coordination de l'ion est saturée, la structuration du peptide est complétée par des coudes.
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Contribution à l'étude de l'effet mirage: application aux mesures dimensionnelle et thermique par caméras visible, proche infrarouge et infrarouge / Contribution to the mirage effect study: application to the thermal and dimensional measurements by cameras in the visible, NIR and IR bands

Delmas, Anthony 14 December 2012 (has links)
The Clement Ader Institute of Albi and the von Karman Institute follow<p>since numerous years works about IR radiometry with the aim to do quantitative<p>thermography (true temperature measurement without contact). These works allowed<p>to explore potentiality several spectral bands :8-12µm, 3-5µm and recently the<p>0.75-1.7µm band (near IR) with the help of CCD camera (Si) or VisGaAs camera.<p>Studies done in this specific domain have underlined some perturbations emphasized<p>at high-temperature (T>800◦C). This work has to deal in details with the<p>treatment of parameters playing a role in camera measurements. The first of these<p>parameters is the emissivity, this treatment is made in another thesis. The second<p>parameter affects particularly the hot spot location and the spatial distortion. This<p>perturbation comes from convective effect present around every hot objects.The<p>purpose of this thesis is to analyze this effect and to correct it. Indeed, when a hot<p>object is in a colder surrounding media, a temperature gradient is shaped around<p>the object and thus a refractive index gradient too. This phenomena brings inevitably<p>distortions of the spatial information received by the camera. The goal of this<p>work will be to estimate and correct error made on temperature and/or distortion<p>measurement by CCD or VisGaAs camera on hot object.We chose to focus our work<p>on the convective plume created by a hot horizontal disk. This study will be done<p>with an experimental and a numerical approach. For the numerical approach, a raytracing<p>code has been developed in order to obtain numerically the displacement<p>due to the light deviation occurring in the perturbation. The input data of the code<p>is the refractive index of the hot air present around the object. This refractive index,<p>depending on the wavelength, can be found directly from the temperature thanks<p>to the Gladstone-Dale law. The temperature is given by a CFD software such as<p>FLUENT. Experimentally, we will use the Background Oriented Schlieren (BOS)<p>method in order to retrieve the displacement. We can see that the displacement can<p>reach 4 pixels in the plume (corresponding to 1mm in this case). This perturbation<p>has been studied for several spectral bands (visible, near infrared, infrared). Finally,<p>some solutions of correction are given, like using the inverse Abel Transform<p>in order to retrieve from the 2D displacement, a 3D (axisymmetric) refractive index<p>field that we will implement in the ray-tracing code and consequently predict the<p>displacement for any kind of wavelength or distance (distance between the camera<p>and the object)./L’Institut Clément Ader Albi (ICAA) et l’Institut von Karman (IVK)<p>mènent depuis un certain nombre d’années des travaux sur la radiométrie IR dans<p>le but de faire de la thermographie quantitative (mesure de température vraie sans<p>contact). Ces travaux ont permis d’explorer les potentialités de plusieurs bandes<p>spectrales :8-12µm, 3-5µm et plus récemment la bande 0,75-1,7µm (proche IR) à<p>l’aide de caméras CCD (Si) ou VisGaAs. Les travaux effectués dans ce domaine<p>spectral ont permis de mettre en évidence un certains nombre de perturbations<p>renforcées par les hautes températures (T>800◦C). Cette thèse aborde de façon détaillée<p>le traitement d’un certain nombre de grandeurs d’influence liées à la mesure<p>de différents paramètres dans le domaine du proche IR mais également étendus aux<p>domaines du visible et de l’IR. La première de ces grandeurs est l’émissivité dont le<p>traitement a déjà été abordé par d’autres études. La seconde grandeur d’influence<p>touche plus particulièrement à la localisation des points chauds sur l’objet et la distorsion<p>du champ de température apportée par les effets convectifs présents autour<p>d’un objet à haute température, elle est le coeur de cette thèse. En effet, lorsqu’une<p>pièce chaude se trouve dans un milieu ambiant beaucoup plus froid, il se crée un<p>gradient de température et donc d’indice de réfraction autour de la pièce. Or les<p>caméras travaillant dans les différentes bandes spectrales vont être plus ou moins<p>sensibles à ces variations d’indices de réfraction du fait de la dépendance de l’indice<p>optique avec la longueur d’onde et de la résolution spatiale de la caméra utilisée.<p>Ce phénomène, appelé effet mirage, entraîne inévitablement une déformation des<p>informations spatiales reçues par la caméra. Le but de cette thèse a donc été d’estimer<p>et de proposer une première approche pour corriger l’erreur faite sur la mesure<p>de température et/ou de déformation faites par caméras sur des pièces chaudes.<p>La démarche générale du travail a donc été dans un premier temps de calculer le<p>champ de température autour de l’objet considéré en se ramenant d’abord à des cas<p>simplifiés. On en a déduit alors le champ de réfraction entraînant une « déformation<p>» de l’objet, en faisant le lien entre T et n. Cette étape correspond à l’approche<p>numérique de notre étude. Cette étape numérique a été réalisé à l’aide d’un outil de<p>lancer de rayons développée à l’ICA. L’approche expérimentale a consisté à l’utilisation<p>de méthodes telle que la BOS (Background Oriented Schlieren), la PIV,<p>la srtioscopie afin de déduire le champ de déplacements provoqué par le panache<p>convectif. Ces résultats ont été comparés à la méthode numérique et ceci pour différentes<p>longueurs d’ondes. Enfin, une stratégie de correction d’images perturbées<p>a été abordé à l’aide de méthodes telles que la transformée d’Abel inverse afin de<p>remonter au champ d’indice de réfraction 2D axisymétrique à partir d’une déformation<p>plane. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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