Pourquoi utiliser la technique UV-DOAS sur les détecteurs de gaz ? 2025-01-02

Dans la technique UV-DOAS, un faisceau lumineux issu d'une source spéciale – une lampe au xénon haute pression – est projeté le long d'un trajet de surveillance. La lumière de la lampe au xénon est très intense et contient des longueurs d'onde visibles, ultraviolettes et infrarouges. Elle est captée par un récepteur et transmise par fibre optique à l'analyseur. La fibre optique permet de placer l'analyseur à un endroit différent de celui du récepteur, ce dernier étant parfois installé dans un environnement agressif.

L'analyseur se compose d'un spectromètre équipé d'un détecteur de lumière, d'un ordinateur et de l'électronique de commande associée. Le spectromètre sépare la lumière en ses différentes longueurs d'onde à l'aide d'un réseau optique. Différentes plages de longueurs d'onde peuvent être nécessaires pour différents types de molécules. Le réseau peut donc être orienté de manière à détecter avec une grande précision les plages de longueurs d'onde souhaitées.

Un spectromètre fonctionne de manière optimale dans le domaine ultraviolet. La technique UV-DOAS est donc principalement utilisée pour le suivi des concentrations de molécules absorbant dans l'UV. Un détecteur UV est alors également utilisé. Dans certains cas, le spectromètre fonctionne aussi bien pour les molécules absorbant dans l'infrarouge. On ajoute alors un détecteur infrarouge au spectromètre, et la technique est appelée UV/IR-DOAS.

DÉTECTION DU SPECTRE, CALCULS. La lumière divisée par le réseau est convertie en un spectre mesuré de la manière suivante : une fente étroite balaie le détecteur à grande vitesse. Durant ce balayage, le signal est mesuré un grand nombre de fois. On obtient ainsi un spectre mesuré dans la gamme de longueurs d'onde sélectionnée. Cette lecture spectrale est répétée cent fois par seconde. Au fur et à mesure du balayage, les spectres individuels sont additionnés pour obtenir une moyenne avant évaluation.

L'évaluation est effectuée pour une gamme de longueurs d'onde à la fois. Le spectre mesuré est d'abord divisé par un spectre de référence, c'est-à-dire un spectre préenregistré exempt d'absorption. Le résultat est ensuite comparé à un ou plusieurs spectres d'absorption préenregistrés similaires pour les types moléculaires pertinents, dont la concentration respective est connue. Un facteur d'amplitude est ajusté pour chaque spectre préenregistré jusqu'à obtenir la meilleure correspondance possible avec le spectre mesuré. Le résultat donne la valeur moyenne de la concentration du ou des types moléculaires présents sur le trajet de surveillance pendant la durée de l'acquisition du spectre mesuré.