Spectromètre Laser GAP-GC-TDLAS
Le spectromètre Laser GAP-GC-TDLAS avait pour but de mesurer des isotopes de la vapeur d'eau (H216O, H218O, H217O et HDO), des isotopes du dioxyde de carbone (CO2, 13CO2, 16O12C18O, 16O12C17O ) ainsi que de détecter du méthane (CH4).
Le principe de la mesure TDLAS est la spectroscopie d'absorption par diodes laser. La longueur d'onde d'émission du laser est rendue proche d'une transition de rotation-vibration de la molécule à mesurer par action sur la température du laser. Le faisceau laser se propage dans l'échantillon de gaz à étudier sur un parcours d'absorption d'environ un mètre dans le cas de PHOBOS. Le faisceau laser est partiellement absorbé par les molécules ambiantes et un spectre d'absorption sera enregistré.
TDLAS utilise quatre diodes laser :
- une diode à 2,04 micron pour les isotopes du CO2,
- une diode à 2,64 micron pour les isotopes de H2O,
- une diode à 2,68 micron pour H2O et CO2,
- une diode à 1,53 micron pour l'acéthylène (C2H2).
La photo et le schéma suivant donne une illustration du TDLAS.
Le Groupe de Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (GSMA) de l'Université de Reims était chargée de :
- Concevoir avec l'IKI le TDLAS (basé sur l'expérience du GSMA dans le développement de lasers utilisés pour des vols ballons stratosphériques),
- Définir, approvisionner et caractériser différents composants (diodes laser, composants optiques (séparateurs, micros lentilles), détecteurs et composants électroniques)
- Développer des moyens de tests dans le laboratoire pour réaliser des tests fonctionnels sur le prototype de l'instrument
- Participer à la qualification et la recette des différents modèles TDLAS (sous responsabilité IKI)
- Développer les logiciels d'inversion pour le traitement des mesures.
Quatre modèles GAP-GC-TDLAS ont été réalisés :
- un modèle de laboratoire
- LM : livré au GSMA en avril 2009
- un modèle de qualification
- QM : prêt en décembre 2008
- deux modèles de vol
- FM1 : prêt en janvier 2009
- FM2 : prêt en juillet 2009
