La spectroscopie de plasma (10e4 K et 10e16 électron.cm-3) induit par laser pulsé ns (LIBS) est développée pour caractériser tout échantillon chimique ou biologique (gaz, surface homogène ou hétérogène, aérosol), de façon in situ, rapide (~10e-6 s), sensible et reproductible, à des fins de classification, voire d'identification. Le volume échantillonné optiquement est reproductible pour les plasmas dans les gaz (~1 mm3) et sur surfaces (diamètre d'impact~10e2 µm2). Cela permet d'étalonner la technique pour le dosage multiélémentaire à des seuils de l'ordre du ppm, voire du ppb, y compris pour des particules microniques. Les marqueurs spectraux des matériaux biologiques (Ca, Mg, Na, K, P et C) sont identifiés par traitement statistique selon une analyse en composantes principales permettant de classer les échantillons par nature. On vérifie comment les observables discriminantes sont détectés pour diverses formes bactériennes : pastilles compressées de bactéries lyophilisées, cultures végétatives sur boîtes de Pétri à un seuil minimal déterminé d'environ 10e3 bactéries, et aérosols suspendus. L'exploitation statistique des identifiants permet de distinguer les bactéries par rapport à des milieux nutritifs et des leurres. Dans le cas de l'analyse au vol de bactéries aérosolisées, la détection est plus complexe et aléatoire du fait des faibles teneurs élémentaires disponibles, ce qui nécessite leur concentration préalable. La LIBS, calibrée pour les gaz, surfaces et aérosols, est alors transposée en outil transportable, polyvalent et sensible ouvrant de vastes champs applicatifs : diagnostics biomédicaux, suivi en ligne de procédés industriels, contrôle qualité environnementale...

The laser beam interaction with matter and the plasma generation have been studied for many years. In some applications what is really important is to understand the composition and the temporal evolution of the species in the interested medium. In this thesis, time resolved optical spectroscopy was employed to understand the evolution of the plasma which is produced by interaction of Infrared (1.064 &micro / m) laser beam with air. In this thesis, a new technique is suggested to analyze the time evolution of laser induced breakdown spectroscopy. The suggested method and the instrumentation of the setup are tested with a single gas (He). After the tests, we analyzed time sequence spectra of Laser Induced Air Breakdown. The suggested method is based on triggering the laser and the spectrometer at different time and applying the spectrometer trigger time by adding the time delay (&amp / #916 / t) between them by using the pulse generator. The results show that the decay rates are slowing down microseconds after the excitation of the plasma. The results of the time-resolved measurements of the line spectra show that different component of the air has different decay rate, and lifetime. The lifetime of helium is 20 &micro / s, and the decay start 5 &micro / s after the initiation of plasma. Air has 12 &micro / s lifetime, and the decay start 3 &micro / s after the initiation of the plasma. Also, the decay rate and the lifetime depend on the state. We also calculate Doppler velocity for different component and different emission states. Doppler velocities show that the component which has great mass has small velocity, the component which has small mass has high velocity.