Etude théorique des ondes acoustiques de surface pour la détection des espèces chimiques
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Date
2023
Authors
Journal Title
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Publisher
UMMTO
Abstract
Ce mémoire présenté porte sur l'utilisation des capteurs à ondes acoustiques de surface (SAW) pour la détection de composés chimiques volatils dans l'air. Ces composés organiques volatils (COV) émis par des sources anthropiques sont connus pour avoir des effets néfastes sur la santé humaine, notamment en tant que cancérigènes. La surveillance de ces COV dans l'air est essentielle pour évaluer leur concentration et prendre des mesures appropriées. Cependant, leur détection peut être complexe en raison de la présence de nombreuses classes de composés organiques dans l'atmosphère. Il est donc important de différencier ces composés en raison de leurs sources et de leur contribution variable à la formation d'autres gaz en raison des réactions photochimiques. Les capteurs SAW basés sur la technologie des ondes acoustiques de surface offrent une solution prometteuse pour surveiller la qualité de l'air. Ils se composent d'un récepteur capable de reconnaître sélectivement les composés cibles et d'un transducteur SAW qui convertit cette reconnaissance en une variation de fréquence, de vitesse de phase ou d'amplitude du signal électrique de sortie. Au final, ce mémoire comprend une étude approfondie des propriétés des ondes acoustiques de surface de Rayleigh et des principes piézoélectriques qui les sous-tendent. Des simulations sous MATLAB et une modélisation par éléments finis avec COMSOL ont été réalisées pour évaluer les performances théoriques des capteurs SAW de Rayleigh à différentes fréquences. Il présente une analyse détaillée de l'utilisation des capteurs SAW pour la détection de composés chimiques volatils dans l'air. Il met en évidence les avantages de ces capteurs en termes de sensibilité, de spécificité et d'adaptabilité, ainsi que leur potentiel pour répondre aux exigences croissantes en matière de surveillance de la qualité de l'air. Les simulations et les modélisations réalisées fournissent une base théorique solide pour les futurs travaux dans ce domaine.
Description
33 f. : ill. en coul. ; 30 cm + (CD Rom)
Keywords
Piézoélectrique, Onde acoustique, Capteur chimique, LiNBO3, PdNi
Citation
Chimie physique