Performances des capteurs à fibre optique basés sur la diffusion Raman et Brillouin pour des mesures de températures et déformations en environnement sévère
Auteur / Autrice : | Chiara Cangialosi |
Direction : | Youcef Ouerdane, Marco Cannas |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Optique, Photonique, Hyperfréquences |
Date : | Soutenance le 19/05/2016 |
Etablissement(s) : | Lyon en cotutelle avec Università degli studi (Palerme, Italie) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne) |
Partenaire(s) de recherche : | Etablissement opérateur d'inscription : Université Jean Monnet (Saint-Étienne ; 1969-....) |
Laboratoire : Laboratoire Hubert Curien (Saint-Etienne ; 1995-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Franco Gelardi |
Examinateurs / Examinatrices : Youcef Ouerdane, Marco Cannas, Andrei Gusarov, Markus Brugger, Sylvain Girard, Sylvie Lesoille, Luciano Mescia | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Andrei Gusarov, Markus Brugger |
Mots clés
Résumé
La Thèse a été réalisée en cotutelle entre l’Université Jean Monnet de Saint Etienne (France) et l’université de Palerme (Italie) et en collaboration avec l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA). Le travail de recherche concerne l'étude des capteurs répartis à fibres optiques (utilisant la lumière rétrodiffusée Raman et Brillouin) destinés à l’observation et à la surveillance des ouvrages dédiés au stockage géologique de déchets radioactifs de haute activité et moyenne activité à vie longue (projet CIGEO : centre industriel de stockage géologique). Dans ce contexte, les fibres optiques sont envisagées en tant qu’élément sensible de capteurs pour la mesure de paramètres environnementaux tels que la température ou la déformation. Les conditions environnementales extrêmes d’exploitation entrainent la dégradation des propriétés de la fibre optique et des performances du capteur. La réponse des capteurs Brillouin et Raman est influencée par la présence de rayonnement y et d’hydrogène dans l’atmosphère Cigéo. Dans les deux cas, une diminution de la transmission linéique de la fibre optique est observée. Ce phénomène est dû à l’atténuation induite par radiation (RIA) ou par hydrogène (HIA) réduisant ainsi la portée de la mesure. En outre le rayonnement y et l’hydrogène provoquent des erreurs sur la mesure de température ou de déformation pour les deux types de capteurs. L’étude a permis d’établir les lignes directrices pour la sélection et le développement des capteurs repartis à fibre optique appropriés pour travailler dans l’environnement Cigéo