INFRAROUGE
Applications
Dans la plupart des applications de l'infrarouge, on cherche soit à produire de l'énergie thermique, soit à mesurer ou à détecter un rayonnement. En effet, tous les corps rayonnent de l'énergie selon une loi qui dépend de leur température.
L'application la plus connue est le chauffage domestique à infrarouge utilisant le gaz ou l'électricité pour porter à température élévée un matériau qui rayonne fortement.
Dans le domaine industriel, on effectue le séchage de la peinture des carrosseries automobiles dans des tunnels à rayonnement infrarouge, préféré à l'air chaud, toujours susceptible de véhiculer des poussières. La soudure et le découpage de matériaux même très réfractaires, par utilisation du rayonnement produit par les lasers à infrarouge, constituent des applications qui se développent ; leurs avantages essentiels sont dus à la possibilité de concentrer très fortement l'énergie et de pouvoir opérer sous vide avec des substances très pures.
Par comparaison avec un corps noir à température connue, on mesure la température de fours, de tôles en cours de laminage ou d'essieux de wagons à partir de l'énergie rayonnée dans le visible et l'infrarouge (pyrométrie).
Les appareils de thermographie emploient des détecteurs ponctuels ou des détecteurs en mosaïque qui, associés à un balayage le plus souvent mécanique, fournissent une carte des températures sous forme d'une image. La thermographie médicale, en particulier, permet le diagnostic des tumeurs non profondes, apparaissant comme des régions chaudes ; les thermographes médicaux actuels ont une sensibilité de 0,1 0C.
Le rayonnement infrarouge est utilisé dans d'autres domaines, en particulier à des fins militaires ; on peut associer un détecteur à un système d'asservissement permettant de localiser la position d'une cible fixe ou mobile à condition qu'elle rayonne une énergie infrarouge discernable de l'environnement ; on réalise ainsi une détection « passive ». La localisation de cette cible se fait par la détermination de ses coordonnées au moyen d'appareillage de poursuite automatique du type du télescope à infrarouge. Les autodétecteurs à infrarouge du type air-air, air-sol ou sol-air se dirigent automatiquement vers une cible possédant une émission propre (gaz s'échappant d'une tuyère, échauffement des missiles, zones chaudes terrestres, etc.). On utilise généralement un détecteur monté sur une tête chercheuse qui est orientée constamment dans la direction de la cible. Dans la navigation de poursuite, le missile décrit la « courbe du chien », qui est une courbe tangente à la trajectoire présumée rectiligne de la cible. Le missile étant amené à faible distance de la cible, on peut alors, au moyen d'une fusée de proximité à infrarouge, provoquer l'allumage d'une charge explosive.
Dans le domaine scientifique, le rayonnement infrarouge dispersé a reçu de très importantes applications. Les fréquences d'absorption ou d'émission par les molécules à l'état gazeux, liquide ou solide sont spécifiques de ces molécules, de sorte que l'on peut déterminer la structure d'une molécule simple ou complexe à partir de son spectre.
Les détecteurs à infrarouge peuvent être associés à des spectrographes classiques à grande résolvance ou à des spectrographes interférentiels. Leur grande stabilité permet d'utiliser les spectrographes à infrarouge pour des dosages dont la précision en concentration peut atteindre 1 pour 100.
La spectrochimie qualitative et quantitative est une méthode d'analyse de choix dans de très nombreuses industries chimiques et pharmaceutiques. En synthèse organique, les spectroscopies de résonance magnétique nucléaire (R.M.N.) infrarouge permettent d'analyser de façon très précise la molécule[...]
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Écrit par
- Pierre BARCHEWITZ : physicien, professeur à l'université de Paris-XI, Orsay
- Armand HADNI : professeur à l'université de Nancy, directeur du Laboratoire d'Infrarouge lointain à l'université de Nancy-I
- Pierre PINSON : attaché de recherche au C.N.R.S., Gif-sur-Yvette
Classification
Médias
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Lame de germanium
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Encyclopædia Universalis France
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