Thèse : Développement d’instrumentations de mesures de radicaux hydroxyles par spectroscopie de rotation de Faraday en cavité optique résonante à haute finesse

Intitulé du projet de thèse : Développement d’instrumentations de mesures de radicaux hydroxyles par spectroscopie de rotation de Faraday en cavité optique résonante à haute finesse.

Date de démarrage : 01/10/2018 

Durée : 3 ans

Domaine scientifique : instrumentation optique, qualité de l’air et chimie de l’atmosphère

Résumé : Le radical hydroxyle (OH) est une des espèces clés de notre atmosphère. Il intervient dans de nombreux processus photochimiques dans l'atmosphère et dans les réactions combustions. Il est considéré comme un agent primaire qui est responsable de l’élimination d’une grande partie des gaz émis dans l’atmosphère, notamment les gaz à effet de serre tels que le CH4, les composés organiques volatils (VOC) et les substances novices pour la santé (NOx, CO, SO2…). Il est également responsable de l’initiation des réactions menant à la formation d’une large gamme d’espèces secondaires tels que l’ozone (O3) et les aérosols organiques secondaires (AOS). La métrologie de ce radical est donc cruciale pour une détermination correcte de la capacité d’oxydation de l’atmosphère et de la durée de vie de la plupart des espèces d’intérêt atmosphérique. Dans ce projet, nous proposons le développement d’un instrument optique transportable permettant une mesure directe, rapide, sans interférences chimiques et sensible à des concentrations absolues des radicaux OH de niveau atmosphérique. Cet instrument sera basé sur la spectroscopie de rotation de Faraday en cavité optique résonante à haute finesse (CRDS). La spectroscopie de rotation de Faraday permet une mesure sensible et sélective des molécules paramagnétique, telles qu’OH, O2, HO2, NO…, tandis que la technique de cavité optique à haute finesse permet d'obtenir des chemins optiques équivalents à plusieurs kilomètres. La combinaison de ces deux techniques permettrait d’atteindre les limites de détection requises de l’ordre de ~106 OH/cm3. Cette sensibilité devrait nous permettre d'effectuer des mesures en temps réel dans la chambre de simulation atmosphérique CHARME du Laboratoire de Physico-Chimie de l’Atmosphère (LPCA) et des mesures in-situ sur le terrain pour l'étude de la capacité d'oxydation de l'atmosphère.

Profil du candidat : Les reconnaissances requises pour cette thèse concernent la physique-chimie des molécules, la spectroscopie par des laser accordables et l’optoélectronique. Une expérience dans le domaine de spectroscopie infrarouge et de programmation Labview sera très appréciée. Merci de nous envoyer votre CV et votre lettre de motivation avant le 28/03/2018.

Personnes à contacter :  Pr Weidong CHEN (tél : 03 28 65 82 64) Dr Tong NGUYEN BA (tél : 03 28 65 82 64)