Simulation d'une experience de spectroscopie dans l'infrarouge dans le cadre du projet spirale : resultats experimentaux preliminaires

par FREDERIC RETAILLEAU

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de G. MOREAU.

Soutenue en 1995

à Orléans .

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  • Résumé

    L'objectif du projet spirale, acronyme de spectroscopie infrarouge par absorption de lasers embarques, est la realisation d'un systeme de detection, embarque sous ballon stratospherique, autorisant la mesure in situ et simultanee de plusieurs composes minoritaires de l'atmosphere. Le balayage, entre 2 et 10 micrometres, des raies de rotation-vibrations separables et intenses que possedent la plupart des minoritaires necessite des sources lumineuses fortement monochromatiques et accordables en frequence dans cette gamme de longueur d'onde. Les diodes lasers aux sels de plomb (pbsnte, pbsnsete, pbsnse, etc) repondent a de telles caracteristiques. La presente these porte sur l'application des techniques de modulation a haute frequence de la longueur d'onde d'emission d'une diode laser. Ces techniques amenent a une diminution de l'important bruit d'amplitude caracteristique de ce type de diode, et autorisent une detectivite accrue des molecules absorbant le faisceau laser. Les deux premieres parties portent sur la parametrisation et la simulation des signaux complexes obtenus par balayage de raies d'absorption de composes atmospheriques. Une configuration optimale de l'instrument, autorisant des detections limites faible (10#-#6-10#-#7 dans une bande passante de 1 hz) est ainsi deduite. Dans une troisieme partie, des methodes d'inversions sont elaborees. Elles permettent alors de quantifier l'incertitude theorique sur les concentrations estimees en fonction de notre degre de connaissance des parametres spectroscopiques, geophysiques et instrumentaux qui definissent la mesure. Le caractere critique de certains de ces parametres est ainsi mis en evidence. Enfin, dans une quatrieme partie, les premiers resultats pratiques, obtenus au laboratoire de physique et chimie de l'environnement, sont presentes. La technique de modulation un ton (stfms) est mise en uvre. Les mesures de bruit sur le detecteur et les resultats des premieres inversions pratiques laissent entrevoir, apres elimination des franges d'interference, des detectivites limites proches des detectivites theoriques

  • Titre traduit

    Simulation of an infrared spectroscopic experiment applied to the spirale project. First experimental results


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  • Détails : 206 P.
  • Annexes : 72 REF.

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