Résumé de la thèse
La détection de gaz potentiellement dangereux représente une problématique d’actualité pour la protection des personnes mais aussi un enjeu d’avenir pour le stockage des énergies renouvelables. Les outils de simulations développés au sein du Département Temps-Fréquence de l’Institut FEMTO-ST, associés aux outils technologiques proposés par la centrale MIMENTO ont permis la mise au point de capteurs SAW apportant des réponses à ces problématiques. Ces derniers, fondés sur les propriétés des ondes de Love, ont ainsi permis la détection du monoxyde de carbone dans la gamme d’une partie par million. De même, la mesure de concentration d’hydrogène de l’ordre de un pour cent a pu être réalisée par le biais de dispositifs s’appuyant sur les ondes Rayleigh.
Les efforts fournis pour l’optimisation des dispositifs électro-acoustiques ont aboutis à la réalisation de lignes à retard sur du quartz affichant des pertes d’insertion de 16 dB. La limitation de ces pertes, généralement de l’ordre de 25 dB à 30 dB sur du quartz, augmente les potentialités de ces capteurs en termes d’autonomie et de fonctionnalisation de surface. La connaissance des phénomènes physiques gouvernant leur fonctionnement représente la base de leur développement futur. De cette idée découle notre démarche d’identification et de compréhension de ces derniers par le biais des différentes techniques de caractérisations et d’analyses disponible au sein de notre l’institut. Des pistes, telles que le recours à un alliage métallique pour la fonctionnalisation des surfaces sensibles et la mise en œuvre d’une méthode de séparation des puces limitant les perturbations du signal direct des dispositifs électro-acoustiques, ont été explorées et ont permis d’améliorer la réponse des capteurs. Le potentiel des composants à ondes élastiques guidée pour la détection de grandeurs chimiques en phase gazeuse a pu être établie sur la base des résultats expérimentaux obtenus au cours de cette thèse.
Dans la continuité de cette dernière, deux projets de recherche (P-AIR et SMARTY), visant le contrôle de la qualité de l’air en milieu urbain, ont d’ores et déjà été engagés.
Texte intégral
Consultez l'intégralité de la thèse