Etudes de spectres infrarouges pour des applications de teledetection : - developpement d'un calcul raie par raie optimise - mesures en laboratoires, sur des trajets kilometriques ou a haute temperature

par LAURENT IBGUI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Michel Hartmann.

Soutenue en 2000

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Ce travail est une etude du rayonnement infrarouge de molecules gazeuses, en reponse a des besoins de modelisation de signature et de teledetection (onera/snecma). Il s'agit d'elaborer une approche numerique presidant les spectres d'absorption/emission. Les applications mettent en jeu un long trajet froid (atmosphere) juxtapose a une partie courte et chaude (gaz de combustion). Les discretisations spatiales fines, dues a la forte variabilite des conditions thermophysiques, et l'etendue du domaine spectral d'interet engendrent un volume de calculs tel qu'une approche rapide avec une precision maitrisee s'impose. Le calcul predictif repose sur un modele raie par raie, les erreurs sur le resultat final sont controlees. Nous avons developpe un code en fortran 90 reposant sur : une technique rapide d'evaluation du profil des raies ; un systeme de grilles spectrales minimisant le nombre de points de calcul ; une methode efficace de tri des raies ; une technique de coupure des ailes de raies et l'utilisation de continua ; un arret du calcul si saturation de l'emissivite. Ce code est trente fois plus rapide que le precedent optimise de la snecma. Un calcul complet de signature infrarouge fut pour la premiere fois mene avec une approche raie par raie. Les validations experimentales reposent sur deux dispositifs. Le premier, que nous avons developpe et exploite, est base sur une cuve multi-passages de 50 m a reims. Il a permis (pour la premiere fois) la mesure de spectres de transmission sur 2-14 m dans les conditions atmospheriques pour des trajets superieurs au kilometre. Le second, developpe a rennes a notre suggestion, juxtapose une courte cuve chaude et une longue froide. Des spectres du co 2 ont ete enregistres a haute resolution spectrale autour de 10 et 4m, jusqu'a 1000 k. Les deux campagnes valident les calculs, sous reserve pour la seconde que des bases de donnees spectroscopiques chaudes soient utilisees.

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Informations

  • Détails : 178 p.
  • Annexes : 51 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014607
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