| Title: |
Développement et applications d'un spectromètre laser dédié à la mesure des anomalies isotopiques du dioxyde de carbones du dioxyde de carbone ; Laser instrument for triple oxygen spectrometry dedicated to geochemistry |
| Authors: |
Stoltmann, Tim |
| Contributors: |
Université Grenoble Alpes (ComUE); Kassi, Samir; Kerstel, Erik; Daëron, Mathieu |
| Publication Year: |
2017 |
| Collection: |
theses.fr |
| Subject Terms: |
Spectromètre; Anomalies isotopiques; Dioxyde de carbone; Laser spectrometry; Mass independent fractionation; Co2 |
| Time: |
530 |
| Description: |
Les techniques de spectroscopie d’absorption à haute précision sont désormais couramment utilisés en physique fondamentale et en métrologie. Plus récemment, elles ont gagné les faveurs des sciences de la terre, essentiellement en raison de leur compacité et de leur robustesse.Cependant, en particulier pour CO2 le potentiel de cette méthode n’a pas encore été pleinement exploité. Dans cette thèse, nous présentons un nouveau spectromètre exploitant le mécanisme de rétroaction optique pour verrouiller l’émission d’un laser DFB à une cavité optique de référence très stable à géométrie en V. De cette façon, nous obtenons une source dans le proche infra-rouge d’une largeur de raie inférieure au kHz dérivant de moins de 30Hz/s. Cette source très-fine et très-stable est alors couplée à un spectromètre à temps de déclin (Cavity Ring Down Spectrometer) de haute finesse et de grande stabilité dont la fréquence des modes optiques est gardée en résonance par un système de modulation. Nous démontrons que cet instrument atteint une sensibilité de 10-12cm-1 en 30 s, la durée d’un simple spectre, et nous montrons de plus, sur des spectres moins larges, que cette sensibilité atteint la valeur record de 3.8 x 10-14cm-1 lorsque on les moyenne pendant 10h.Nous avons utilisé cet instrument pour mesurer les rapports isotopiques du CO2 et nous avons démontré la faisabilité d’une mesure directe du Δ17O. Ce paramètre est un super-ratio qui nécessite la mesure précise de trois isotopologues du CO2 et qui apporte des informations sur l’environnement hydrologique du passé lorsqu’il est issu de roches carbonatées. Notre instrument atteint une précision de 10 ppm en un temps de mesure record de 10 minutes, démontrant que la spectroscopie laser offre des performances au niveau de l’état de l’art des spectromètres de masse dédiés à ce type de mesures et utilisés dans les études de géosciences. Nous faisons aussi la démonstration de la toute première mesure optique du ratio 16O13C18O/16O13C16O (« clumped isotope »), à un niveau de 20 ppm et qui ... |
| Document Type: |
thesis |
| Language: |
English |
| Relation: |
http://www.theses.fr/2017GREAY103 |
| Availability: |
http://www.theses.fr/2017GREAY103 |
| Rights: |
Restricted Access ; http://purl.org/eprint/accessRights/RestrictedAccess |
| Accession Number: |
edsbas.F536FDAF |
| Database: |
BASE |