Application des techniques radiatives inverses à la métrologie thermique par voie spectrométrique infrarouge

par Farchid Yousefian

Thèse de doctorat en Thermique

Sous la direction de Michel Lallemand.

Soutenue en 1998

à Poitiers .

mots clés

• Équations aux dérivées partielles -- Problèmes mal posés
• Fourier, Spectroscopie infrarouge à transformée de
• Télédétection
• Milieux semitransparents
• Flamme
• Fonctions abéliennes

Résumé

Des techniques d'inversion de l'equation de transfert radiative ont ete developpees en vue des diagnostics dans les milieux semi-transparents (mst) par voie spectrometrique infrarouge. Ce travail experimental et numerique concerne la metrologie thermique par technique radiative inverse aboutissant a la resolution d'equations integrales soit, de fredholm, soit de volterra. La premiere partie, est consacree a la spectroscopie haute resolution. Nous avons montre a l'aide de l'inversion d'abel des mesures angulaires de l'intensite de deux raies rovibrationnelles de gaz co et par la methode de quotient de deux raies, la possibilite de restitution de profils de temperature et de concentration dans un milieu semi-transparent gazeux axisymetrique. Dans la deuxieme partie, nous avons aborde une approche experimentale basse resolution du probleme en appliquant l'inversion d'abel a des mesures angulaires et la methode de teledetection de chahine-smith dont la mis en uvre repose sur l'acquisition de donnees de luminances spectrales de spectrometrie dans la bande v#3 de co#2. Le domaine de validite des deux approches haute et basse resolution est determine et discute. L'application experimentale a permis de retrouver les cartographes thermique et de concentration dans des flammes de pre-melange de propane-air libre axisymetrique et plate a partir de spectres de transmission et d'emission angulaires obtenu pour plusieurs hauteurs. L'application des methodes d'optimisations a ete effectuee, dans le cadre d'un probleme d'identification des constantes optiques de couches minces stratifiees de semi-conducteur (silicium, alumine). Enfin, une annexe traite du probleme conductif inverse a frontiere mobile dans un mst gris (probleme de stefan).

Titre traduit

Application of inverse radiative techniques in heat transfer metrology by using spectrometric infrared data

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