19 novembre 2020

Soutenance de thèse : « Exploration du potentiel de la micro-spectrométrie optique pour l’analyse de l’environnement: Focus sur les gaz et la qualité de l’air », Par Alaaeldeen FATHY

La pollution de l’air a de conséquences sanitaires et environnementales à échelle planétaire, incluant le réchauffement climatique. Plus il est possible de surveiller la pollution, plus nous serons en mesure de cartographier sa diffusion et en atténuer les conséquences, voire la réduire au travers d’outils d’aide à la décision.
Résumé :
La pollution de l’air constitue un enjeu sociétal qui affecte l’humanité toute entière. La pollution de l’air a de conséquences sanitaires et environnementales à échelle planétaire, incluant le réchauffement climatique. Plus il est possible de surveiller la pollution, plus nous serons en mesure de cartographier sa diffusion et en atténuer les conséquences, voire la réduire au travers d’outils d’aide à la décision. En vue de la collecte à large échelle de données sur la pollution, le spectromètre MEMS FTIR a l’avantage des mesures en temps réel / continu en plus d’être stable, compact et de faible coût. Son utilisation permet une surveillance de plusieurs polluants gazeux avec le même dispositif. Ceci nous a motivé pour tester le spectromètre MEMS dans différentes applications de détection de gaz telles que la surveillance des composés organiques volatils avec une limite de détection de l’ordre du ppb (part par milliards) en concentration, les mesures en circuit ouvert et une étude sur le monitoring de l’efficacité de la purification de l’air. Afin de pallier la résolution spectrale limitée du MEMS FTIR, le concept du spectromètre parallèle a été introduit pour mesurer le gaz avec un pouvoir de résolution plus élevé. En outre, un nouveau spectromètre différentiel a été introduit et testé. Enfin, étant donné que les cellules à gaz sont des composants clés dans les capteurs optiques, des cellules à gaz intégrées à la puce comprenant des guides d’ondes creux et une cellule à passes multiples ont été conçues, réalisées et mises en œuvre. Leur intégration avec le spectromètre MEMS est un objectif ultime pour avoir des capteurs spectraux complètement intégrés sur la même puce, conduisant à un dispositif de mesure de gaz versatile plus compact et moins coûteux.
Composition du jury :

M. Tarik BOUROUINA Université Gustave Eiffel  Directeur de thèse
M. Yasser SABRY  Ain-Shams university  Examinateur
M. Sébastien  HENTZ  CEA Grenoble  Rapporteur
M. Hans  ZAPPE  Freiburg University  Rapporteur
M. Diaa KHALIL  Ain-Shams university  Examinateur
M. Ian HUNTER  Massachusetts Institute of Technology  Examinateur
M. Alain  BOSSEBOEUF  C2N (Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies)  Examinateur
Mme Martine CAPO-CHICHI  Université Gustave Eiffel  Examinatrice