Application de la Fluorescence Induite par Laser pour la caractérisation de gouttes surfondues – mesure de la température et de la fraction de glace

Alexandre Labergue (1) , Mehdi Stiti (1) , Fabrice Lemoine (1)

1 LEMTA - Laboratoire d'Energétique et Mécanique Théorique et Appliquée

Cette étude présente une nouvelle application de la technique de Fluorescence Induite par Laser (LIF) pour la mesure simultanée de la température et de la fraction de glace de gouttes surfondues. Le principe de la technique consiste à diluer un traceur thermodépendant dans le liquide à caractériser et de collecter le signal de fluorescence induit par une source laser. Pour s’affranchir de certains paramètres difficilement accessibles, une méthode ratiométrique est utilisée. Elle consiste à calculer le rapport des intensités fluorescentes mesurées simultanément sur deux bandes spectrales différentes. Une solution utilisant deux traceurs fluorescents (Rhodamine 560 et sulforhodamineB) a d’abord été sélectionnée conduisant à une sensibilité en température de 2.56%/°C. Un second rapport de fluorescence est ensuite introduit afin de caractériser l’état de la goutte (liquide, solide ou mixte), puis, avec la technique d’Imagerie par Résonance nucléaire (IRM), la nouvelle chaine LIF ainsi réalisée permet également d’estimer la fraction de glace.

Mots clés: LIF; gouttes surfondues

Domaines: Milieux fluides et réactifs; Optique / photonique; Plasmas; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]

Alexandre Labergue, Mehdi Stiti, Fabrice Lemoine. Application de la Fluorescence Induite par Laser pour la caractérisation de gouttes surfondues – mesure de la température et de la fraction de glace. 16ème Congrès Francophone de Techniques Laser pour la mécanique des fluides, CNRS, CentraleSupélec, Université Paris Saclay, IRSN, Sep 2018, Dourdan, France. ⟨hal-02097814⟩