Traitement du signal et deconvolution appliques a la spectroscopie de plasmas

Signal processing and deconvolution applied to plasma spectroscopy

• Auteur / Autrice : Marc Depiesse
• Direction : Jacques Richou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Toulon

Résumé

L'objet de cette these est l'etude de methodes de traitement du signal et de deconvolution appliquees a la spectroscopie de plasmas. La comprehension des phenomenes se produisant dans les plasmas est accessible grace a l'analyse spectrale du rayonnement qu'ils emettent. Ces signaux sont essentiellement deformes par la fonction d'appareil du dispositif d'acquisition. Ces distorsions limitent la precision de mesure des parametres de raies spectrales. Apres l'analyse des phenomenes physiques qui engendrent ce rayonnement, la modelisation du systeme experimental permet de poser le probleme de la deconvolution. En fonction des mecanismes d'elargissement des raies, plusieurs methodes de restauration de signaux positifs monodimensionnels sont decrites. L'algorithme de biraud est etudie et son fonctionnement est optimise pour son application a des signaux spectroscopiques. Une comparaison de plusieurs methodes de deconvolution est faite pour caracteriser les signaux restaures en fonction du rapport signal sur bruit et de la fonction d'appareil. Le resultat nous permet de definir leur domaine de mise en uvre. Toutefois, les performances de ces traitements restent limitees par la presence de bruit superpose aux spectres observes. Plusieurs solutions sont proposees pour etendre leur champ d'application a des niveaux de bruit plus eleves. La deconvolution de spectres de raies experimentaux nous permet de verifier l'apport de ces methodes de traitement du signal a la spectroscopie. Les spectres sont emis dans le visible par un plasma cree dans un tube a choc. Un accroissement de la precision de la mesure du parametre d'elargissement stark est obtenue par la restauration du multiplet (1) du silicium ionise si ii. Ces resultats sont compares a ceux de differents auteurs pour les raies 385,6 et 386,2 nm. Une consequence importante de la methode de deconvolution appliquee est le gain de resolution sur le spectre. Cette amelioration nous permet de mesurer, pour la premiere fois, l'elargissement de la raie 385,4 nm la plus faible de ce multiplet