Techniques optiques appliquées à la caractérisation des particules ultrafines en matrice gazeuse

L’INERIS est un acteur majeur dans le développement de méthodologies permettant de répondre à des problématiques environnementales émergentes. Ainsi par exemple, la caractérisation de la pollution atmosphérique est une des préoccupations majeures de notre société. Néanmoins, si la métrologie des polluants réglementés gazeux est opérationnelle, les aérosols restent difficiles à quantifier car les paramètres les caractérisant sont beaucoup plus nombreux. Nous avons montré que la spectroscopie de diffusion/absorption par LIDAR permettait d’accéder à une première caractérisation quantitative tridimensionnelle d’aérosols atmosphériques (concentration et distribution de taille). Outre une description de la technique mise en œuvre, nous exposerons les résultats obtenus lors d’une campagne de mesures en collaboration avec le CEA/LSCE. Par ailleurs, la production mondiale de nanoparticules est en développement quasi exponentiel depuis la découverte des propriétés particulières de matériaux à l’échelle nanométrique. Dans ce contexte compétitif visant l’émergence industrielle de produits à base de nanoparticules, il est apparu nécessaire de fiabiliser et de sécuriser les installations de production de nanopoudres. Dans le cadre du projet européen NANOSAFE2 nous avons démontré l’apport de la spectroscopie d’émission induite par plasma laser (LIBS), technique non intrusive permettant de caractériser les nanoparticules manufacturées aussi bien sur les lignes de procédés que dans les ambiances de travail. Outre une description des fondements de cette technique, nous exposerons les résultats obtenus sur un pilote de production de nanopoudre de carbure de silicium par pyrolyse laser, dans le cadre d’une collaboration avec la direction des études nucléaires du CEA. Ainsi cette présentation vise à montrer l’apport majeur de techniques optiques en métrologie environnementale, que l’on s’intéresse ; à l’asservissement de procédés industriels, à la surveillance des ambiances de travail, à la caractérisation des émissions industrielles ou bien encore à leurs devenir dans l’environnement.