Détermination des intensités de raies de CO2 à haute température

par Frédéric André

Thèse de doctorat en Energétique, physique des transferts

Sous la direction de Jean Taine.


  • Résumé

    Ce travail décrit la réalisation et l'exploitation d'un dispositif expérimental constitué d'un spectromètre à transformée de Fourier à haute résolution (4. 10ˉ³ cmˉ¹) associé à une cellule de mesure pouvant atteindre 900K. La première partie du travail a consisté à réaliser et mettre au point les dispositifs optique et de conditionnement du gaz (C02) étudié. Nous nous sommes particulièrement attachés à limiter les effets liés à l'émission thermique propre de la cellule chaude. La seconde partie est consacrée à la détermination des paramètres spectraux des raies. Nous avons mesuré des spectres de transmission de CO2 pur entre 300 et 700K avec des précisions sur la pression et la température meilleures que 1 % et 0,7K respectivement. Nous avons mené à bien le dépouillement d'une partie, située entre 3700 et 3750 cm-1, des spectres expérimentaux. Les positions des raies ont été déterminées avec une précision absolue de 5. 10-4 cm-1. Par comparaison à des données existantes, nous pouvons estimer la précision de la plupart des intensités mesurées à 5%. L'étude menée a ainsi permis de qualifier l'ensemble de la chaîne expérimentale depuis la mesure des spectres jusqu'à l'obtention des paramètres spectraux des raies. Des comparaisons avec les données de la base HITRAN96 pour des températures supérieures à 500K ont mis en évidence de nombreuses raies de cette base qui n'ont pu être retrouvées expérimentalement. Réciproquement, de nombreuses raies caractérisées apparaissent sur les spectres sans figurer dans la base aux positions expérimentales.

  • Titre traduit

    Determination of intensities of CO2 lines at high temperature


  • Résumé

    This work presents the realization and exploitation of an experimental set up constituted by a high resolution (4. 10ˉ³ cmˉ¹) Fourier transform spectrometer associated with a high temperature cell operating at a maximum temperature of 900K. In the first part, one describes the realization and development of the optical and gas conditioning (pure C02 in this study) devices. An important task was to avoid the effects caused by the proper thermal emission of the hot cell. The second part is devoted to the characterization of spectral line parameters. We have measured transmission spectra of pure CO2 between 300K and 700K with accuracies on pressure and temperature better than 1 % and 0,7K respectively. We have succeeded in studying a portion, localized between 3700 and 3750 cm-1, of experimental spectra. The positions of the lines have been determined with an absolute accuracy of 5. 10-4 cm-1. By comparison with existing data, one can estimate the relative accuracy on intensities retrieval to 5%. This study has enabled us to qualify the whole experimental procedure from the measurement of spectra to the data reduction. Comparisons with data from HITRAN96 have shown that for temperatures greater than 500K many lines in the base were not retrieved experimentally. Reciprocally, many experimental lines were found in the measured spectra but were not observed in the database at the experimental positions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 50 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 61549
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