La technologie de mesure IR est utilisée pour la protection de la santé et pour des raisons de sécurité

La qualité de l’air est un sujet passionnant qui fait débat. Il fait régulièrement la une des journaux en relation avec le changement climatique, les émissions de gaz à effet de serre et la préservation des aires protégées. Toutefois, il est difficile de trouver des contributions sur la qualité de l’air lors des événements sportifs. Par exemple, en 2008, il a été effectué des mesures dans les zones métropolitaines de Beijing afin de réduire la pollution de l’air pendant les compétitions sportives : les usines ont été fermées provisoirement et le trafic a été réduit [1]. La technologie IR a contribué à cet effort. Rédigé par Joe Kunsch de LASER COMPONENTS.

Les grands événements ont un potentiel énorme pour tester les nouvelles technologies, pour la collecte de données de mesure et pour le développement ultérieur de systèmes. Par exemple, le QCLOPS ­(laser à cascade quantique en optique libre) qui mesure le taux d’ozone, d’ammoniac et de dioxyde de carbone dans l’air a été testé pour la première fois à Beijing [1]. Les systèmes ouverts sont adaptés aux mesures effectuées à longues distances. Les développements ultérieurs ont donné naissance à des systèmes de capteurs interconnectés qui sont employés pour estimer la qualité de l’air surtout dans les grandes villes ou sur des sites industriels [2].

Sécurité des grands événements
Qu’il s’agisse de préparer des sommets politiques ou de grandes manifestations sportives, il faut prendre en considération plusieurs aspects parmi lesquels la mesure de l’air pour détecter les gaz toxiques. Ceci s’effectue grâce à ce qu’on appelle la spectrométrie FTIR en mode passif qui a été à l’origine développée pour les applications militaires (ex. la localisation et la caractérisation des nuages de gaz toxiques). Les systèmes passifs sont caractérisés par le fait qu’ils n’ont pas besoin d’une source de lumière externe ou d’optiques réflectives pour effectuer ces mesures. Ceci permet une surveillance permanente 24h/7 et à 360°.

Dans la spectrométrie IR par transformation de Fourier (FTIR), le laser fournit la fréquence de référence. A l’origine, les lasers HeNe étaient utilisés spécialement à cet effet : toutefois, ils ont été éliminés progressivement dans le processus de miniaturisation par des diodes laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL). Ceci a conduit au développement de systèmes compacts à utiliser en particulier dans les applications civiles : cela permet aux brigades de sapeurs-pompiers une meilleure évaluation des grands incendies et aux équipes de prévention des risques de gérer dès le début les éventuels gaz toxiques et d’émettre des alertes ou de procéder à l’évacuation.

Un exemple de « système infrarouge de détection du gaz » est le SIGIS 2 de Bruker qui a été inauguré lors du début de la Coupe du Monde 2006 en Allemagne. Heureusement, il n’y a pas eu d’incidents majeurs ; toutefois, cette technologie a été testée plusieurs fois : par exemple, dans les « fan zones » de Stuttgart, il a été possible de localiser les nuages d’alcool [3]. Chose étonnante, ces systèmes sont utilisés fréquemment ; en effet, même le Brésil en a déjà commandé quelques unités avant les épreuves.

[1] Quantum cascade laser open-path system for remote sensing of trace gases in Beijing, China
www.daylightsolutions.com/assets/005/5447.pdf
[2] www.opensense.ethz.ch/trac
[3] Remote Sensing Systems monitor air in stadiums, Bruker, Application Note # 85

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