Interaction laser/particule(s)

Activités du Groupe

Les activités du groupe portent sur la métrologie optique des particules en écoulement, avec une attention particulière pour les mesures simultanées de plusieurs paramètres, comme vitesse, taille et forme, concentration, localisation 3D, température, composition chimique, etc. afin d’obtenir les corrélations nécessaires à la validation de modèles physiques et/ou numériques.

Le développement et l’utilisation de ces métrologies de ruptures nécessitent une maîtrise ‘parfaite’ de toute la chaîne de mesure, c’est-à-dire :

- la structure de l’éclairage, que cet éclairage soit continu ou pulsé (activité de mesure et de mise en forme de faisceau laser, spatiale et temporelle),
- les interactions linéaires et non-linéaires entre le (des) faisceau(x) d’éclairage(s) et la/les particule(s) diffusante(s) (activité théorique et numérique de prédiction de l’interaction onde/particule) ,
- l’acquisition et le traitement du signal enregistré que celui-ci soit une image ou une évolution temporelle (activité de traitement du signal ou de l’image).

Cette approche implique un dialogue étroit entre :
- des approches rigoureuses (résolution analytique des équations de Maxwell (théorie de Lorenz-Mie Généralisée, Mécanique quantique, ..) et des approches plus performantes en termes de calcul mais moins exactes (diffraction, théorie du moment cinétique complexe, ..),
- l’écriture de codes de calcul associés permettant de comprendre dans son intimité l’interaction entre une onde et une/des particule(s) d’intérêt en ingénierie (particules de plusieurs dizaines de micromètres),
- des simulations numériques et des expériences.

Les principales techniques développées et étudiées sont l’holographie numérique, l’arc en ciel simple ou global, la LII, l’imagerie en défaut de mise au point, le contraste de phase.

Quelques thèmes actuels ou récents

  • Interaction laser/particules inhomogènes et chaos optique.
  • Caractérisations optiques de particules en écoulement (vitesse, position, taille, température, forme...).
    • Développements de nouveaux systèmes et de nouvelles techniques de mesure.
    • Mesures in situ dans des canalisations ou micro-canalisations.
  • Caractérisation de particules ou nuages peu denses par techniques femtosecondes.
 

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MàJ ··· 18 juillet 2017

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