Une école de l'Université de Lorraine

Activités de l'équipe Contrôle et Capteurs Optiques

Activités de l'équipe Contrôle et Capteurs Optiques

L'activité de recherche menée dans le cadre de ce thème se propose de répondre à trois objectifs principaux :

1/ le contrôle par spectrométrie optique et vibrationnelle (Raman) de matériaux divers (polymères ou matériaux pour l’optique), avec retour et optimisation de leurs conditions d’élaboration, et/ou leurs propriétés fonctionnelles

2/ la détection et la quantification d’espèces diluées (dans l’eau) par spectroscopie Raman (SR)

3/ la conception et mise en œuvre de capteur optique pour l’accès in situ, et en temps réel à des informations diverses.

Nos efforts ont porté ces dernières années sur l’analyse combinée Raman-autres techniques, le contrôle in situ et l’utilisation d’outils statistiques pour le traitement de données, ainsi que la mise au point d’une instrumentation appropriée.

Notre démarche implique successivement une recherche d’indicateurs parmi les caractéristiques du signal Raman (l’intensité, la fréquence ou la largeur de raies) permettant d’accéder ainsi selon les besoins au degré de cristallinité, l’inhomogénéité, la concentration d’espèces, l’orientation privilégiée du matériau à l’étude ainsi que leur évolution en fonction de paramètres extérieurs auxquels on soumet le milieu : contrainte, champ électrique, température. Pour extraire ces différents paramètres, l'équipe utilise et développe des traitements informatiques du signal et des traitements statistiques de données (chimiométrie). Ces méthodes statistiques telles que l'analyse en composantes principales (ACP) ou encore la régression PLS, permettent de mettre en évidence des changements dans un jeu de spectres Raman et de les relier aux paramètres souhaités.

Une des originalités de notre travail consiste à corréler une  signature Raman à une propriété structurale ou fonctionnelle du milieu étudié, ce qui permet in fine le suivi par capteur Raman et en temps réel d’une propriété. A cette fin nous avons monté des couplages originaux entre diverses expériences, telles que DSC/RAMAN, WAXS ou SAXS/RAMAN ou encore Rhéologie/RAMAN.

Nos travaux ont donné lieu à plusieurs contrats industriels. Certaines activités ont débouché vers des transferts de savoir-faire. Enfin plusieurs actions reflètent le rayonnement national (participation active au GFSV) et international de notre équipe (deux articles–revue ; coordination d’une collection d’articles sur LN pour la revue APR à l’occasion de l’année internationale de la Lumière).