Techniques

Spectroscopie d’Emission

La Spectroscopie d’Emission (ES) est l’émission naturelle, résolue spectralement, de photons à partir d’espèces excitées en phase gazeuse. ES est une méthode sur une ligne comme l’absorption et explore électroniquement les espèces excitées par contraste avec la LIF qui explore les espèces à l’état stable.

L’analyse spectrale de l’émission spontanée, c'est-à-dire la détection du signal en fonction de la longueur d’onde, est appelée spectre d’émission. Le spectre d’émission est l’empreinte spectrale du gaz étudié et procure des informations sur le processus dynamique du gaz lui-même comme l’intensité de réaction, la stabilité, les concentrations d’espèces et la température.

Les états d’excitation des molécules ou atomes sont générés par l’excitation thermique, la radiation, l’absorption ou les réactions chimiques (chimie luminescence).

Le champ majeur de la spectroscopie d’émission est l’investigation des processus de combustion et plasma. Les espèces observées sont généralement des produits de réaction intermédiaire tels que OH*, CH*, C2*, CN* etc. (l’astérix indique un état d’excitation électronique). Ces radicaux libres apparaissent principalement dans la zone de réaction, où ils sont produite en faible quantité.

Par rapport aux techniques de diagnostic laser, ES est handicapé par une résolution spatiale et temporelle limitée (méthode sur une ligne) et par le fait que les espèces excitées sont souvent examinées dans des conditions hors-équilibre où la distribution interne d’énergie ne peut être par la loi de Boltzmann, qui –d’un autre coté- est la définition générale de la température.

Néanmoins, ES est la première étape pour caractériser les réactions gazeuses inconnues émettant de la lumière. Dans un deuxième temps, à partir des résultats basés sur ES, des techniques laser plus sophistiquées peuvent être appliquées pour avoir une meilleure compréhension des processus à étudier.