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Diagnostics optiques
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ACTIVITE TRANSVERSE: DIAGNOSTICS OPTIQUES

 

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Plaquette sur nos activités

 

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Actualité - thèses, stages

 

Problématique et objectifs

Le laboratoire développe et effectue de nombreux diagnostics optiques des écoulements et systèmes:  particulaires, mécaniques ou thermiques; pour ses besoins propres mais aussi dans le cadre de projets de recherche avec différents organismes institutionnels (CEA-DAM, CEA-IRFM, CNRS, DGA, ESA, ONERA,...) et partenaires industriels (Airbus, CILAS, Saint-Gobain Recherche,...). Le laboratoire est membre du pôle de compétitivité optique & photonique (Optitec). La maîtrise théorique et numérique de l'outil optique, comme sa mise en œuvre matérielle, exigent des compétences pointues et des investissements conséquents qui doivent être mutualisés et valorisés.

Activités de recherche

Cette thématique transverse compte à ce jour sept activités qui traitent de la modélisation de l'intéraction lumière-matière, des diagnostics laser et électromagnétiques (infrarouge, visible, UV ou X), des techniques d'imagerie et de reconstruction.

  1- Modélisation des propriétés de diffusion de la lumière de syst. particulaires (Onofri, Barbosa, Pelcé)

 
      Théories électromagnétiques : Lorenz-Mie, Debye, CAM, T-Matrice,...  
       Modèles asymptotiques, optique physique et géométrique : diffraction, arc-en-ciel, critique, RDG,...  
       Méthodes de type Monte Carlo: particules hétérogènes, aérosols, suspensions, écoulements à bulles,...  
       Techniques inverses en lien avec les diagnostics optiques  
    2- Caractérisation de la dynamique des systèmes en écoulement  
      Ecoulements supersoniques (J-P. Dussauge, P. Dupont, J-F. Debieve, S. Piponniau)  
      Jets, feux de bacs (O. Vauquelin, F. Candelier)  
      Films évaporatifs: réfractométrie inverse et micro-interférométrie (S. Guignard)
      Ecoulements diphasiques (F. Onofri, S. Barbosa)  
  3- Imagerie des écoulements par diffusion, fluorescence induite, ombroscopie  
     Ondes de choc (L. Houas, G. Jourdan, C. Mariani)  
     Ecoulements supersoniques (J-P. Dussauge, P. Dupont, J-F. Debieve, S. Piponniau)  
     Ecoulements thermo-convectifs de convection mixte (C. Abid)  
     Panaches thermiques, écoulements à masse volumique variable (O. Vauquelin, F. Candelier)  

   4- Granulométrie, concentration et composition de syst. particulaires (Onofri, Barbosa, Pelcé)

     Gouttes, bulles, fibres et jets supmicrométriques homogènes et hétérogènes  
     Fraction de mélange, composition (phase Doppler, diffraction critique et arc-en-ciel)  
     Aérosols et suspensions:  µ et nano particules  (extinction UV/NIR)  
     Nano-agrégats (fractals) : diffusion quasi-statique, extinction TEM  
   5- Caractérisation quantitative de grandeurs thermophysiques (C. Le Niliot, F. Rigollet, J-L. Gardarein)
     Thermographie infra-rouge et techniques inverses  
     Contrôle non destructif par méthode flash  
     Estimation des flux de chaleur et contrôle non destructif dans les Tokamaks  
   

   6- Imagerie 3D - Reconstruction et Analyses morphologiques (J. Vicente)

     ►Caractérisation morphologique de matériaux poreux/cellulaires  
     ►Caracterisation des dépots de catalyseur dans les réacteurs  
     ►Microstructure des membranes pour la debactérisation de l'eau  
     ►Microstructure osseuse par µtomographie X - Diagnostic de l'ostéoporose  
   7- Vision artificielle (P. Guillemant)
     Plongement fractal et réseaux de neurones artificiels  
     Analyse des écoulements complexes (ICSD)  
     Extracteurs robustes d'éléments géométriques  
   

Techniques et équipements

  • Visualisations: thermographie infra-rouge (3-5µm et 8-12µm), ombroscopie st strioscopie...
  • Visualisations et tomographie: cinématographie rapide et suivi d'interfaces, fluorescence induite par laser (LIF),...
  • Vélocimétrie: par image de particules (PIV) ou effet Doppler (LDV).
  • Granulométrie: interférométrie phase Doppler, diffractomètrie laser, néphélomètrie, spectrométrie d'extinction, µ-imagerie VIS/IR.
  • Granulométrie et réfractométrie: diffusion critique et arc-en-ciel.
  • Emmisivité, extinction et indice optique: spectromètrie (UV/NIR, FTIR), réflectométrie hémisphérique, réfractomètrie,
  • Matériaux et surfaces: lévitation par ultra-sons, microscopie à force atomique, CND par technique flash,...
  • Sources: lasers Argon, YAG pulsés, DPSS, HeNe; stabilisées UV/NIR; corps noirs,...

Actualité:

  • Offres de Thèses/Stages Master 2 - PhD (2013-2016) and MsC. (2013) training proposals:
    • PhD thesis  in collaboration with CEA: Characterization of the dispersed phase of an emulsion by the rainbow diffractometry technique (2013-2016).
    • PhD thesis : Dynamics of the evaporation and light scattering properties of colloidal suspensions (2013-2016)
    • Thèse de doctorat avec le CEA: Caractérisation de la granulométrie des gouttes et de l'aire interfaciale dans les systèmes d'extraction liquide-liquide par technique arc-en-ciel (2013-2016)
    • Thèse de doctorat : Étude de la dynamique d’évaporation et des propriétés de diffusion de la lumière de nanofluides colloïdaux (2013-1016)
  • Journées thématiques, séminaires
    • 29ème Journée thématique AFVL: "Métrologie des nanoparticules", F. Onofri et S. Barbosa,. Jeudi 24 Mars 2011, Délégation CNRS, Meudon.
    • Séminaire "Petite et grande histoire de la GLMT et de ses applications", G. Gouesbet, 6 Nov. 2009, 11h00, IUSTI
    • Séminaire "Astrophysical applications of laboratory produced carbonaceous nanoparticles", E. Kovacevic, 7 juin 2011, 10h45, IUSTI (abstract).
    • Séminaire "Formation and Diagnostics of nanoparticles in plasmas", J. Berndt, 7 juin 2011, 11h30, IUSTI (abstract).
  • Projets
    • ANR CARMINA "In-situ characterization of micro and nano particles systems"
    • ANR NANOMORPH "Particle size, shape and volumic density of nonorods/nanowires in liquids"
    • OSEO OptiPAT "Technologie OPTIque de rupture pour le Process Analytical Technology"
    • ANR DECOMOS "DÉcollements COMpressibles et OScilations auto-induites"

 





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