Caméra photothermique : étude théorique et réalisation d'une caméra infrarouge active avec excitation laser

par CHRISTIAN GRUSS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de DOMINIQUE AYMER.

Soutenue en 1993

à Poitiers .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail concerne l'etude et la realisation d'une camera infrarouge active ou camera photothermique destinee a la caracterisation, au controle non destructif (en particulier pour l'etude de couches minces et la detection d'interfaces perpendiculaires) et a la mesure du coefficient de convection. Le systeme comprend un faisceau laser mobile qui chauffe l'echantillon a tester et un detecteur infrarouge optiquement lie au au faisceau laser qui mesure le rayonnement infrarouge produit par l'echauffement du au laser, avec un certain decalage temporel constant, mais reglable. La premiere partie de ce memoire est une etude bibliographique des differentes methodes de mesure utilisees dans les domaines d'application de la camera photothermique. La seconde partie est consacree au calcul de l'elevation de la temperature provoquee par un faisceau gaussien mobile de vitesse constante et permet d'estimer les conditions optimales du fonctionnement de la camera. Des calculs analytiques ont ainsi ete realises pour les cas du solide semi-infini avec et sans convection, du solide d'epaisseur finie, du bicouche, et du solide semi-infini avec une interface perpendiculaire. Ces calculs tiennent compte des effets de semi-transparence et de convolution du detecteur. La troisieme partie presente les resultats experimentaux. Des comparaisons avec la theorie ont ete realisees sur des solides semi-infinis et d'epaisseur finie. Ces experiences demontrent une grande sensibilite de la methode a l'adherence des couches minces, et une sensibilite moyenne aux interfaces perpendiculaires. La quatrieme partie envisage les ameliorations possibles du montage existant, et propose plusieurs montages nouveaux mettant en uvre en particulier des detecteurs multielements. Ces nouveaux montages different en fonction de leur adaptation aux differents types de mesure (couches minces, interfaces perpendiculaires, coefficient de convection)


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Informations

  • Détails : 1 vol. (323 p.)
  • Annexes : 100 REF.

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  • Cote : TS 27-2-669
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  • Cote : 93/POIT/2352
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