FR2936871A1 - Systeme optique anti-reflexion et a large acces pour la mesure d'indicatrices de diffusion de milieux fluides. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de mesure de l'indicatrice de diffusion de particules dans un liquide (3) comportant : - un espace (3) destiné à contenir un liquide à analyser (3), - des moyens d'émission (4) d'un faisceau de lumière collimatée (L), - des moyens d'entrée (20) de la lumière au sein de l'espace, - des moyens de sortie (30) de la lumière de l'espace, situés au regard des moyens d'entrée à une distance prédéterminée (d) des moyens d'entrée, et - un détecteur (9) mobile de la lumière diffusée par le liquide, les moyens de sortie comprenant : - un élément (31) s'étendant selon un axe (35) et comportant à chaque extrémité selon cet axe une face d'entrée (312) et une face plane de sortie (311) respectivement, la face plane de sortie (311) étant inclinée par rapport audit axe (35), et - un prisme (32) comportant une face plane de sortie (322) collée à la face plane d'entrée (312) de l'élément (31) et une face d'entrée (321) inclinée par rapport à une incidence de la lumière polarisée issue des moyens d'entrée.

Description

L'invention concerne un dispositif de mesure de l'indicatrice de diffusion de particules présentes dans un liquide. L'indicatrice de diffusion est une propriété optique fondamentale de base qui décrit la distribution angulaire du rayonnement diffusé par un volume de fluide. Cette propriété optique fondamentale est utile à de nombreuses disciplines scientifiques.

Par exemple, l'observation de l'océan depuis l'espace permet de fournir des informations sur la biomasse phytoplanctonique et donc sur le contenu de l'eau en matière en suspension. Cette thématique est couramment appelée la télédétection de la couleur de l'eau. La télédétection optique de la couleur de l'eau permet le développement et la validation de modèles couplés physique et biogéochimique. Ces modèles sont indispensables pour la prédiction des changements climatiques et pour l'amélioration de notre compréhension de son impact sur l'environnement.

L'étude des écosystèmes côtiers est d'un grand intérêt du fait de l'augmentation régulière du nombre de personnes vivants à leurs proximités. Ces écosystèmes sont fortement influencés par les matières continentales liées aux écoulements des fleuves, qui en font des eaux optiquement complexes. La résolution spatiale et temporelle exigée pour cartographier les interactions entre les processus physiques, biologiques et géochimiques en eaux côtières peut être fournit uniquement par la télédétection spatiale ou aéroportée.

La compréhension des relations et des mécanismes de rétroaction entre ces processus est cruciale pour prévoir les impacts locaux des changements climatiques et les facteurs anthropogéniques sur les eaux côtières. De plus en plus, la gestion des zones côtières et autres décisions politiques (y compris l'assurance de conformité avec les engagements nationaux, voir par exemple la directive européenne intitulée European Union Water Framework directive ) sont influencées par les produits géophysiques estimés à partir des capteurs optiques satellitaires. Par conséquent, pour avoir des objectifs stratégiques à long terme, il est essentiel que de tels produits soient fournis avec la meilleure qualité possible. Il est donc nécessaire de fournir des moyens permettant d'améliorer les algorithmes de traitement des données satellites.

La connaissance de l'indicatrice de diffusion de particules en milieu liquide permet, notamment à l'aide de la théorie de Mie, d'accéder à la distribution en taille des particules en suspension dans un liquide.

L'étude des propriétés directionnelles et polarisées des constituants présents dans de tels milieux fluides, comme l'eau de mer, permet de quantifier la concentration du milieu en matière particulaire mais aussi d'identifier la nature des particules agissant sur le signal mesuré. Ceci est principalement lié à l'influence des constituants marins, dans notre exemple, sur la polarisation du rayonnement océanique, laquelle est très sensible aux types de particules présentes dans le fluide. En particulier, les matières d'origine terrigènes et minérales ont une signature optique marquée sur le degré de polarisation du rayonnement sortant de l'eau. Il est alors possible de discriminer les matières vivantes des matières minérales à partir de la mesure angulaire et polarisée du rayonnement. Une application directe qui en découle est l'analyse de la qualité de l'eau et des conséquences sur la pollution marine. En milieu côtier, les propriétés optiques sont largement influencées par les matières exportées par les fleuves et les continents. Ces matières affectent la turbidité de l'eau de mer et, par conséquent, la qualité de la vision sous-marine. L'interaction des rayonnements entrants dans la colonne d'eau avec les particules issues des continents varie selon la direction d'observation en raison des propriétés intrinsèques des particules (composition, taille). De plus, l'intensité polarisée fournit des précisions additionnelles sur le type de matériel présent et sa capacité à éteindre le rayonnement entrant. La compréhension de mécanisme agissant sur la direction et la polarisation du rayonnement, et donc de l'indicatrice de diffusion du milieu fluide, est donc un enjeu crucial pour la vision d'objets sous marins en zone côtières.

Dans le cadre de notre exemple sur les milieux côtiers, plusieurs problèmes existent actuellement dans l'interprétation des données de télédétection couleur de l'océan issu de l'observation spatial. La qualité des données produites dans ces milieux qui sont importants d'un point de vue économique, s'en trouve fortement affectée.

L'influence des particules marines sur le taux de polarisation du rayonnement a été étudiée de manière théorique. Ces études ont démontrées que les particules minérales induisent une dépolarisation significative dont les eaux turbides, contrairement au phytoplancton qui n'a qu'une faible influence sur la polarisation. Un algorithme basé sur les luminances polarisées a donc été développé théoriquement pour discriminer les matières minérales des matières vivantes et pour quantifier les concentrations de minéraux dans la masse d'eau. Les matières minérales seraient détectées avec trois à cinq fois plus d'efficacité lorsque la polarisation du rayonnement sortant de l'eau est prise en compte. Néanmoins, ces résultats n'ont jamais pu être validés par des mesures in-situ en raison d'un manque d'instrumentation adapté aux études de la polarisation du rayonnement océanique. En effet, il n'existe actuellement aucun instrument capable de caractériser les propriétés polarisées des particules marines in-situ. Pourtant, le capteur satellite PARASOL du Centre National d'Etude Spatial fournit d'ores et déjà les rayonnements polarisés et multidirectionnels en haut de l'atmosphère au dessus de l'océan. Par conséquent, il n'est pas possible à l'heure actuel de valider rigoureusement la procédure de correction atmosphérique de PARASOL au moyen d'une comparaison directe du rayonnement polarisé sortant de l'eau estimé après application de l'algorithme de correction atmosphérique avec des mesures in-situ. Cette étape est particulièrement nécessaire en milieu côtier.

Les premiers appareils de mesure d'indicatrice de diffusion approprié au système liquide ont été fabriqués dans les années 1960-1970. Un des inconvénients majeurs de ces appareils est la gamme angulaire de balayage des détecteurs qui est souvent limitée typiquement de 20° à 150° et empêche donc l'accès aux propriétés de diffusion des particules pour des angles où la sensibilité du rayonnement aux particules d'un milieu est la plus forte (diffusion en avant sur les 0-20° et rétrodiffusion sur les 150°-180°). Les applications qui découlent à la fois des mesures aux petits angles (granulométrie) et grands angles (télédétection) n'ont pu être étudiées efficacement avec de tels instruments. Les avancées technologiques majeures en matière de composants optiques et le développement croissant des missions spatiales dédiées à l'étude de la couleur de l'océan, qui s'est accélérée depuis 1997, ont permis de reprendre un développement instrumental de mesure d'indicatrice de diffusion. Toutefois, ce développement reste un défi étant donné les nombreuses contraintes existantes pour obtenir des données exploitables.

Bien que des efforts importants ont été réalisés pendant ces cinq dernières années pour surmonter les multiples problèmes instrumentaux qui se posent (mesures aux petits et grands angles, élimination des réflexions parasites, erreurs angulaires instrumentales, dynamique du signal, sensibilité de la polarisation, résolution angulaire du détecteur), aucun des instruments récemment développés ne parvient à conjuguer à la fois une mesure dans une gamme angulaire élargie (environ de 0° à 180°) , une dynamique de mesure du signal suffisante, une mesure polarisée de rayonnement, tout en évitant les interférences de réflexion du faisceau incident avec les faisceaux diffusés par l'échantillon.

Concernant la gamme angulaire de balayage des instruments et des réflexions parasites, plusieurs causes peuvent expliquer ce problème récurrent. En vertu de la loi de Beer-Lambert, le rayonnement reçue lorsque 0 = 0° fournit des informations sur le coefficient d'atténuation du rayonnement direct. Il est alors très difficile, voire quasi impossible de déterminer la probabilité de diffusion du milieu à e = 0°. De plus, l'amplitude du signal direct transmis à 0° est si fort que le signal détecté aux petits angles de diffusion (de 0.1° à 20°) est fortement affecté par le faisceau direct (divergence du faisceau incident, éblouissement du détecteur, signaux parasites). A cela s'ajoute le problème lié à la dimension des capteurs qui limite l'angle minimum de détection du signal. A l'opposé, dans la gamme de rétrodiffusion (e > 150°), l'amplitude du signal mesuré devient très faible. Le problème de réflexions parasites devient alors particulièrement important. Le rayon incident réfléchi sur les parois situées face à la source (en général la paroi d'une cuve en quartz) est renvoyé en direction arrière et s'ajoute aux signaux initialement diffusés par l'échantillon. Par conséquent, l'amplitude du signal rétrodiffusé devient très forte (la puissance du signal réfléchi est typiquement 40 fois supérieur au signal diffusé par l'échantillon pour un angle de diffusion de 175°), ce qui se traduit par une croissance irréaliste de l'indicatrice de diffusion dans ces gammes angulaires. Les utilisateurs sont alors contraints de ne pas prendre en compte la diffusion aux angles supérieurs à 160°. Ce problème est très critique à l'heure actuelle car il est difficile de s'affranchir de la réflexion indésirable du faisceau incident. Une solution est d'utiliser des revêtements antireflets. Toutefois, ces revêtements ne sont réellement efficaces que pour une gamme restreinte de longueur d'onde. Il est alors difficile pour les instruments actuels de conjuguer une mesure multi-sprectrale avec une mesure non affectée par les réflexions indésirables. La mesure aux grands angles de diffusion (>160°) est également limitée par la dimension du détecteur utilisé. En effet, pour viser proche de 180°, le détecteur est masqué par la source.

Un but de l'invention est de fournir un dispositif de mesure de l'indicatrice de diffusion polarisée de particules dans un liquide permettant une mesure dans une gamme angulaire étendue, typiquement entre 1° et 179°, tout en s'affranchissant des phénomènes de réflexions indésirables.

A cet effet, il est prévu selon l'invention un dispositif de mesure de l'indicatrice de diffusion de particules dans un liquide. Ce dispositif comporte un espace destinée à contenir un liquide, des moyens d'émissions d'un faisceau de lumière collimatée, des moyens d'entrée de la lumière ainsi émise au sein de l'espace, les moyens de sortie de la lumière de l'espace, situés en regard des moyens d'entrée à une distance prédéterminée des moyens d'entrée, et un détecteur mobile de la lumière diffusée par le liquide. Les moyens de sortie comprennent en outre un élément s'étendant selon un axe et comportant à chaque extrémité selon cet axe une face plane d'entrée et une face plane de sortie respectivement, la face plane de sortie étant inclinée par rapport audit axe, et un prisme comportant une face plane de sortie collée à la face plane d'entrée de l'élément et une face plane d'entrée inclinée par rapport à une incidence de la lumière polarisée issue des moyens d'entrée.

Ainsi, l'utilisation comme moyen de sortie d'un élément s'étendant selon un axe sur lequel est collé un prisme dont la face d' entrée est inclinée par rapport au rayon incident permet de ne pas renvoyer les rayons réfléchis par la face d'entrée du fait du changement de milieu entre le liquide et le prisme vers le détecteur mesurant l'indicatrice de diffusion. De plus, l'utilisation d'une face de sortie de l'élément, plane et inclinée, permet de redresser correctement le rayon de lumière sortant et de ne pas renvoyer vers le détecteur le rayonnement réfléchi par cette face du fait du changement du milieu entre le milieu de l'élément et l'air. Ainsi, le dispositif ainsi structuré permet d'étendre la gamme angulaire de balayage pour la mesure de l'indicatrice de diffusion en s'affranchissant des réflexions indésirables sur les parois du dispositif.

Avantageusement, mais facultativement, le dispositif présente au moins l'une des caractéristiques suivantes . - l'élément étendu selon un axe est un cylindre de révolution ; - la face plane de sortie de l'élément s'étendant 10 selon un axe est inclinée à environ 75° par rapport audit axe ; - la face d'entrée du prisme est inclinée à environ 45° par rapport à l'incidence de la lumière polarisée ; 15 - l'élément s'étendant selon un axe comprend une fente constituée d'un milieu différent à celui constituant l'élément et facultativement peinte en noir; - la fente est sensiblement perpendiculaire à l'axe 20 de l'élément et s'entend sur environ une demi section dudit élément ; - les moyens d'entrée comprennent un élément s'étendant selon un axe et comportant à chaque extrémité selon cet axe une face plane d'entrée et 25 une face plane de sortie respectivement, les deux faces étant sensiblement perpendiculaires à l'axe, et un prisme comportant une face plane d'entrée collée à la face plane de sortie de l'élément et une face plane de sortie sensiblement 30 perpendiculaire à la face plane d'entrée du prisme, de sorte à ce que le rayon de lumière polarisée sortant soit normal à ladite face plane de sortie ; - la cuve étant cylindrique de révolution, une paroi latérale de la cuve présente une fenêtre sensiblement plane et sensiblement perpendiculaire à un diamètre de la cuve, le détecteur étant à l'extérieur de la cuve en regard de la fenêtre ; - les moyens d'entrée et/ou les moyens de sortie comportent chacun un manchon dont une extrémité, plongeant dans la cuve, est fermée hermétiquement par l'élément s'étendant selon un axe, le prisme s'étendant dans la cuve, l'autre extrémité du manchon étant ouverte à l'air libre ; - le manchon est monté sur un couvercle de la cuve ; et, - les moyens d'émission sont une source de lumière polarisée et le détecteur comporte un polariseur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront lors de la description ci-après de deux modes de réalisation de l'invention ainsi que d'une variante. Aux dessins annexés .

- la figure 1 est une vue de côté de principe du dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue du dessus de principe du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 est un schéma détaillé des moyens d'entrée et des moyens de sortie du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 illustre le fonctionnement des moyens de sortie de la figure 3 ; - la figure 5 est une illustration de fonctionnement d'une variante de réalisation des moyens de sortie pour un dispositif selon l'invention ; - les figures 6 et 7 illustrent schématiquement l'angle minimal de mesure par le dispositif selon l'invention ; - la figure 8 illustre des courbes représentant des signaux bruts mesurés sur différents échantillons par le dispositif selon l'invention ; - la figure 9 illustre des courbes représentant des indicatrices de diffusion de mesurer sur un échantillon naturel par le dispositif selon l'invention ; - la figure 10 illustre le rapport entre le signal obtenu avec réflexion parasite et le signal obtenu par un dispositif selon l'invention ; - ; et, - la figure 11 est une vue de coté de principe d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.

L'indicatrice de diffusion (volume scattering function, selon la terminologie anglo-saxonne abrégée en VSF) 5(0) est définie par l'intensité 1(0) diffusé dans la direction e, par un volume dV éclairé par un éclairement E selon l'équation suivante :30 R (e) = dl (0 EdndV Un capteur observant un volume éclairé V (appelé volume diffusant) avec un angle solide 52 reçoit un flux F(e), 5 qui s'exprime selon l'équation suivante : F(e ) =1(e )e-ed = E(3 (e )S2 V(e )e-ed Où d est la distance entre le récepteur et le volume

10 diffusant et c est le coefficient d'atténuation (défini comme la somme des coefficients d'absorption et de diffusion du milieu traversé). En référence aux figures 1 et 2, nous allons décrire un 15 dispositif de mesure de l'indicatrice de diffusion polarisée de particules dans un liquide selon l'invention. Le dispositif 1 selon l'invention comporte une cuve 2, qui est, ici, de forme cylindrique de révolution. Afin de minimiser les réflexions sur les 20 parois internes de la cuve, celles-ci sont de couleur noire. En outre, la cuve 2 délimite un espace 3 destiné à recevoir un échantillon de liquide destiné à être analysé par le dispositif 1 de mesure de l'indicatrice de diffusion polarisée de particules selon l'invention. 25 La cuve 2 est capable de tourner autour d'un axe vertical X. La cuve 2 est fermée par un couvercle 17 dans lequel est aménagé deux orifices destinés à recevoir des moyens d'entrée 20 et des moyens de sortie 30 d'un faisceau de lumière polarisée L. Nous décrirons 30 plus en détail ces moyens d'entrée et de sortie en référence à la figure 3 ultérieurement. Le couvercle 17 est fixe et la cuve 2 est mobile en rotation autour de l'axe X par rapport au couvercle 17.

D'autre part, le dispositif selon l'invention 1 comporte des moyens d'émission 4 d'un faisceau de lumière polarisée L. Ces moyens d'émission 4 comprennent une source laser 5 qui émet un faisceau laser vers des moyens de contrôle de polarisation. Ici, ces moyens de contrôle de polarisation comprennent une lame d'onde 6. Cette lame d'onde 6 (d'ordre À/2 ou À/4) permet de contrôler l'état de polarisation du faisceau laser émis. Les moyens d'émission 4 comprennent, en sortie de la lame d'onde 6, un système afocal de grandissement du faisceau 7. En sortie du système afocal de grandissement 7, le faisceau de lumière polarisée L est réfléchi dans les moyens d'entrée 20 par un miroir ou un prisme 15. Le faisceau de lumière polarisée L est alors dirigé par les moyens d'entrée 20 vers les moyens de sortie 30 à travers l'échantillon de liquide contenu dans le volume 3 délimité par la cuve 2 du dispositif selon l'invention. En sortie des moyens de sortie 30, un prisme ou un miroir 16 dirige le faisceau de lumière polarisée L vers un capteur 8. Afin de réaliser une mesure multispectrale de l'indicatrice de diffusion, les moyens d'émission 4 comprennent, à cet effet, différentes sources laser de différentes longueurs d'onde. A titre d'exemple non limitatif, ces sources laser peuvent être au nombre de quatre et émettent aux longueurs d'onde de 405 nanomètres, 442 nanomètres, 532 nanomètres et 660 nanomètres respectivement. La sélection d'une des différentes sources laser peut se faire à l'aide du miroir ou du prisme 15 qui est monté alors tournant afin de diriger le faisceau de lumière polarisée choisi dans les moyens d'entrée 20, ou de tout autre moyen.

Les moyens d'entrée 20 et de sortie 30 sont séparés d'une distance prédéterminée d qui correspond au trajet effectué au sein de l'échantillon de liquide à analyser par le faisceau de lumière polarisée L.

Lors de son passage dans l'échantillon de liquide contenu dans la cuve 2, le faisceau de lumière polarisée L va subir une diffusion du fait de la présence dans l'échantillon de liquide de particules. Afin de récupérer le signal pour mesurer et évaluer cette diffusion, le dispositif 1 selon l'invention comporte, dans une paroi latérale de la cuve 2, une fenêtre 14 sensiblement plane et agencée de sorte à laisser passer le flux dit de lumière polarisée ainsi diffusée. A cette fin, le dispositif 1 selon l'invention comporte un détecteur 9, ici solidaire de la cuve 2, situé derrière la fenêtre de manière extérieure à la cuve 2. Ce détecteur 9 comporte en entrée un filtre polariseur tournant 13, suivi d'une lentille convergente 12 et d'un ensemble diaphragme 11-détecteur 10 placé au foyer de la lentille. Un angle de rotation 0 de l'ensemble cuve détecteur détermine l'angle d'observation du système, alors appelé angle de diffusion. De manière avantageuse, la cuve 2 est de forme cylindrique de révolution d'axe X, les moyens d'entrée et de sortie étant placés de sorte que le faisceau de lumière polarisée L intersecte l'axe X de manière sensiblement perpendiculaire à une distance de d/2 des moyens d'entrée et de sortie. La fenêtre 14 est alors placée avantageusement de manière sensiblement orthogonale par rapport à un diamètre de la cuve 2. L'ensemble du dispositif forme un système azimutal.

En référence à la figure 3, nous allons maintenant 10 décrire plus en détail les moyens d'entrée 20, d'une part, et, d'autre part, les moyens de sortie 30.

Les moyens d'entrée 20 comportent un manchon 23 qui s'étend, ici, depuis le couvercle 17 comportant à cet 15 effet une ouverture dans laquelle est insérée une extrémité libre du manchon 23. Le manchon 23 présente à son autre extrémité un joint torique 24 et est fermé par un élément 21 s'étendant selon un axe 25 du manchon 23. L'étanchéité au niveau de cette extrémité du 20 manchon 23 est assurée par le contact du joint torique 24 avec une surface d'une paroi extérieure de l'élément 21. L'élément 21 est avantageusement de forme cylindrique. En variante, l'élément 21 est de forme cylindrique de révolution autour de l'axe 25. L'élément 25 21 comporte une première face d'extrémité plane dite d'entrée 211 sensiblement perpendiculaire à l'axe 25 et par lequel le faisceau incident de lumière polarisée L entre. Au niveau de l'autre extrémité, l'élément 21 comporte une face plane 212 dite de sortie par laquelle 30 le faisceau de lumière polarisée sort de l'élément 21.

La face plane de sortie 212 est sensiblement perpendiculaire à l'axe 25.

Les moyens d'entrée 20 comportent en outre un prisme 22 comportant 3 faces principales. La première face principale est une face plane dite d'entrée 221 qui est collée sur la face plane dite de sortie 212 de l'élément 21. C'est par cette face plane d'entrée 221 que le faisceau de lumière polarisée sortant de l'élément 21 pénètre dans le prisme 22. Une fois dans le prisme 22, le faisceau de lumière polarisée est réfléchi par une face sensiblement plane 223 du prisme 22 qui est inclinée d'environ 45° par rapport à la face plane d'entrée 221. Afin d'assurer une réflexion totale du faisceau de lumière polarisée L, la face plane 223 comporte une couche réfléchissante 224. Cette couche réfléchissante est rendue nécessaire à cause de l'indice optique élevé que peut être amené à avoir l'échantillon de liquide à analyser par le dispositif 1 selon l'invention. La couche réfléchissante 224 peut être obtenue de différentes façons. Nous en donnons deux à titre d'exemple :

- soit par l'utilisation d'un dépôt métallique 25 (aluminium protégé par un vernis ou oxyde de titane), - soit par l'utilisation d'une lame d'air qui est obtenue en accolant au prisme, une lame de verre creusée où l'air sera piégé entre la lame de verre 30 creusée et la surface plane 223 du prisme 22.

Une fois réfléchi, le faisceau de lumière polarisée L sort du prisme 22 par une face plane de sortie 222. Cette face plane 222 est sensiblement perpendiculaire à la face plane d'entrée 221 du prisme 22. De là, le faisceau de lumière polarisée L traverse une distance prédéterminée d de l'échantillon de liquide à analyser contenu dans la cuve 2 du dispositif 1 selon l'invention, et il atteint les moyens de sortie 30 que nous allons maintenant décrire plus en détail.

Les moyens de sortie 30 ont une structure similaire aux moyens d'entrée 20 qui viennent d'être décrit. En effet, les moyens de sortie 30 comportent un manchon 33 sensiblement identique au manchon 23 et monté de la même manière sur le couvercle 17 du dispositif 1 selon l'invention. L'extrémité située dans la cuve 2 du dispositif 1 selon l'invention est fermée par un élément 31 s'étendant selon un axe 35 du manchon 33, l'étanchéité étant assurée entre le manchon 33 et une paroi latérale de l'élément 31, avantageusement de forme cylindrique, par un joint torique 34.

Après avoir traversé l'échantillon de liquide à analyser, le faisceau de lumière polarisée L pénètre dans un prisme 32 qui comporte trois faces planes principales. Une première face 321 est plane et dite d'entrée. C'est la face par laquelle pénètre le faisceau de lumière polarisée L dans le prisme 32. Cette face plane 321 présente un angle 37 par rapport à l'axe du faisceau incident de lumière polarisée L. En effet, lorsque le faisceau de lumière polarisée L pénètre dans le prisme 32 il y a, du fait des différences d'indice optique entre le liquide à analyser et le matériau formant le prisme 32, une réflexion d'une partie du faisceau polarisé L par la face plane d'entrée 321 du prisme 32. Le fait que cette face soit inclinée par rapport à l'axe d'incidence du faisceau de lumière polarisée L permet de dévier le faisceau réfléchi alors sans qu'il vienne perturber le détecteur mesurant l'indicatrice de diffusion. Ici, et avantageusement, l'inclinaison de la face plane d'entrée 321 est de 45° environ par rapport à l'axe d'incidence du faisceau de lumière polarisée L. Une fois dans le prisme 32, le faisceau de lumière polarisée L est réfléchi par une face plane 323 qui, comme la face 223 du prisme 22 des moyens d'entrée 20 est recouverte par une couche réfléchissante 324 réalisée de la même manière que la couche réfléchissante 224 du prisme 22 des moyens d'entrée 20. Cette face plane 323 est inclinée à environ 45° par rapport à une face plane de sortie 322 du prisme 32, face de sortie 322 par laquelle le faisceau de lumière polarisée L sort du prisme 32, une fois réfléchi par la face plane 324. Le prisme 32 est collé sur une face plane d'entrée 312 de l'élément 31. Cette face plane d'entrée 312 est sensiblement perpendiculaire à l'axe 35 de l'élément 31. Le faisceau de lumière polarisé L sort de l'élément 31 par une face plane 311 située à une autre extrémité par rapport à la face plane 312 de l'élément 31. La face plane 311 est inclinée d'un angle 36 par rapport à l'axe 35. Ici, et avantageusement, cette inclinaison 36 est de l'ordre de 75°.

L'inclinaison de cette face plane de sortie 311 a deux rôles principaux : - le premier rôle est de redresser le faisceau de lumière polarisée de façon à ce qu'il ressorte sensiblement parallèle à l'axe 35 du manchon 33 ; - le deuxième est d'empêcher que la partie du faisceau de lumière polarisée, réfléchie par la face plane de sortie 311, en raison du changement d'indice optique entre le matériau formant l'élément 31 et l'air situé au dessus de l'élément 31, ne retourne dans la partie de l'échantillon de liquide à analyser et ne perturbe ainsi la prise de mesures effectuée par le détecteur de l'indicatrice de diffusion 9.

Une telle situation, est illustrée en figure 4. Cette figure 4 illustre le cheminement, d'une part, du faisceau de lumière polarisée L à travers les moyens de sortie 30 mais aussi le cheminement des parties du faisceau de lumière polarisée L qui sont réfléchis, d'une part, par la face plane d'entrée 321 du prisme 32, faisceau réfléchi noté LR1, ainsi que, d'autre part, par la face plane de sortie 311 de l'élément 31, faisceau réfléchi noté LR2. Afin d'assurer complètement la non perturbation du détecteur de mesure de l'indicatrice de diffusion 9, le dispositif 1 selon l'invention comprend un piège de lumière 40 situé sur le trajet des faisceaux réfléchis LR1 et LR2r Il est agencé de sorte à piéger ces faisceaux réfléchis pour éviter ainsi de perturber la mesure de l'indicatrice de polarisation. Le piège à lumière est constitué d'une boite noire, par exemple cylindrique, percée de deux petits trous dont la fonction est de laisser pénétrer les faisceaux LRI et LR2. Le fond de la boite noire est de forme conique pour éviter que la réflexion des faisceaux LRI et LR2 sur le fond ne s'effectue dans la même direction que les faisceaux incidents. Ainsi, les faisceaux LRI et LR2 ne ressortent jamais de la boite et sont donc piégés dans celle ci, empêchant leur interférence avec les faisceaux diffusés par les particules présentes dans le liquide.

En référence à la figure 5, nous allons décrire une variante de réalisation des moyens de sortie du dispositif 1 selon l'invention. Cette variante de réalisation des moyens de sortie 300 ne sera décrite que par ces différences avec les moyens de sortie 30 précédemment décrit, les composants identiques ayant été numérotés des mêmes références. La différence entre les deux modes de réalisation des moyens de sortie réside dans le fait que les moyens de sortie 300 comprennent un élément 301 de longueur plus importante entre la face de sortie plane 311 et la face d'entrée plane 312. D'autre part, l'élément 301 présente une fente 313 situé environ dans le deuxième tiers de l'élément 301. Cette fente est remplie d'air. Elle peut être remplie, en variante de tout matériau présentant un indice optique différent de celui du matériau formant l'élément 301. Elle peut également, en variante, être peinte en noir. La fente 313 s'étend sur environ une demi-section de l'élément 301 de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe 35 dudit élément 301. Le fait que l'élément 301 ait été allongé par rapport à l'élément 30 a pour conséquence que la réflexion indésirable sur la face 311 (notée LR2) est renvoyée sur la paroi latérale de l'élément 301. De plus, la fente empêche le retour du faisceau réfléchi LR2 par la face plane 311. Cela a pour conséquence de réduire et de simplifier le piège à lumière 40, voir de le rendre inutile.

Donc, le dispositif de mesure de l'indicatrice de diffusion selon l'invention répond à un certain nombre de besoins et limites évoqués précédemment en début de la description. La structure du dispositif selon l'invention permet d'introduire ou de capter, à l'aide de prismes, le faisceau direct de lumière polarisée L dans une base cylindrique permettant de créer efficacement un système périscopique étanche, éliminant les réflexions spéculaires au sein de l'échantillon et permettant une large plage de mesures angulaires. En effet, le dispositif selon l'invention permet d'éviter les inconvénients des instrument antérieurs possédant une cuve en quartz, d'avoir un accès aux petits et grands angles de diffusion et de permettre une mesure polarisée de la fonction de diffusion. Le fait de coller un prisme à un élément s'étendant selon l'axe d'un manchon permet de réaliser un périscope étanche, compact et exempt de réflexion spéculaire au sein de l'échantillon. Cette absence de réflexion est obtenu de surcroit par un design spécifique des faces d'entrée et

22 de sortie des moyens d'entrée 20 et des moyens de sortie 30, 300. En référence aux figures 6 et 7, nous allons décrire les mesures aux petits angles avec le dispositif de mesure selon l'invention. La mesure de l'indicatrice de diffusion aux petits angles est rendue difficile à cause de (i) la nécessité d'occulter le faisceau direct incident pour éviter qu'il n'éblouisse et donc ne sature le détecteur, (ii) la divergence du faisceau incident et (iii) la lumière parasite induit par les différents éléments optiques du système. Dans le dispositif selon l'invention, le faisceau direct est capté à l'aide d'un prisme 32 pour être renvoyé sur un capteur 8 dit d'atténuation. La distance e (cf. figures 6et 7) entre l'axe du faisceau de lumière polarisée L et un bord du prisme 32 conditionne l'angle minimal de détection Omin qui est alors égal à l'arctangente de 2e Avec un dispositif selon l'invention, cet angle d

Omin peut être de l'ordre du degré voir moins. Comme l'illustre la figure 7, une partie de la surface collectrice est obstruée, par le prisme 32 et l'élément 31 sur lequel il est collé, sur environ 40% de la surface collectrice. Toutefois, le volume diffusant

(i.e. le volume éclairé vu par le détecteur) est suffisamment grand dans le champ visuel 141 du détecteur pour assurer un signal mesurable. Le volume diffusant est calculé théoriquement en utilisant les caractéristiques géométriques du dispositif ou mesuré

en utilisant un diffuseur isotrope comme le Basic Blue.

Les problèmes liés aux effets de la lumière parasite sont minimisés du fait des propriétés et de la structure spécifique du prisme 32 et de l'élément 31 sur lequel il est collé, de la divergence du faisceau de lumière polarisée L extrêmement faible, de l'utilisation systématique de composants optiques de haute qualité et de l'absence de surface sphérique le long du trajet du faisceau de lumière polarisée L direct. Effectivement, le fait que le faisceau direct de lumière polarisée L interagisse uniquement avec des surfaces planes (et en incidence normale) et non sphériques, permet de réduire considérablement les problèmes de lumière parasite et de ne pas perturber l'état de polarisation du faisceau L.

Concernant la mesure aux grands angles, la mesure de l'indicatrice de diffusion suppose, encore plus que pour les petits angles, de minimiser les diffusions parasites du dispositif. Ce qui est réalisé et réalisable du fait de la structure des moyens de sortie 30, 300 selon l'invention. De plus, comme pour les mesures aux petits angles, la mesure de l'indicatrice de diffusion aux grands angles est rendu difficile à cause de l'encombrement de la source et du détecteur.

Bien souvent, la source masque le détecteur aux grands angles. Puisque le dispositif selon l'invention à une symétrie azimutale, la mesure aux grands angles est faite d'une manière similaire à la mesure des petits angles que nous avons présentés précédemment. Par conséquent, l'effet d'ombre de la source sera extrêmement réduit dans la direction arrière.

Du point de vue du détecteur 9, l'objectif de ce dernier est composé d'une lentille convergente 12 et d'un diaphragme 11 placé en son foyer. La détection est réalisée au foyer de la lentille et le diamètre du diaphragme déterminera la résolution angulaire du détecteur (typiquement 0,3°). L'utilisation d'un diaphragme à diamètre variable permet d'optimiser le rapport signal/résolution au cours du balayage angulaire du détecteur.

Dans le cas d'un dispositif de mesure selon l'art antérieur, le détecteur du signal de diffusion est placé en dehors du réservoir sphérique ou cylindrique de révolution en quartz. De ce fait, la réfraction des rayons diffusés de l'eau au quartz puis du quartz à l'air (ou le détecteur se trouve) s'effectue au travers de dioptres sphériques (ou cylindriques). Par conséquent, le rayon incident dévie de sa direction originale et cette déviation est d'autant plus grande que l'on s'écarte de la normale locale du dioptre (c'est-à-dire la direction d'incidence du faisceau n'est pas normale au dioptre). Dans le dispositif selon l'invention, la surface collectrice est placée à l'intérieur de la cuve et le rayon reçu par le capteur traversera la surface suivant une incidence toujours normale. Par conséquent, les erreurs angulaires sont éliminées, ainsi que les perturbations sur l'état de polarisation de la lumière diffusée par l'échantillon.30 En référence aux figures 8 à 10, nous allons maintenant brièvement présenter des résultats obtenus à l'aide d'un prototype du dispositif 1 selon l'invention, en situation réelle.

Sur la figure 8, sont présentés des courbes de signaux bruts obtenus à l'aide du dispositif selon l'invention sur trois échantillons de liquide introduits dans la cuve 2 : de l'eau pure (non salée) et de l'eau de mer prélevée à 400 mètres et à 50 mètres de profondeur en Mer Méditerranée, dans une zone ne contenant pas une importante concentration de particules marines optiquement actives (c'est-à-dire des eaux très claires). A la vue des résultats illustrés en figure 8, il est notable que les deux eaux naturelles présentent un signal plus fort que l'eau pure, ce qui est normal. Le signal mesuré sur l'eau pure renseigne sur le signal créé par la diffusion de l'eau (assez faible) et la lumière parasite du dispositif de mesure selon l'invention. D'autre part, il est à noter la gamme angulaire de mesure importante allant de 1° à 179° à l'aide du dispositif 1 selon l'invention. La décroissance du signal, aux petits et grands angles, est due à l'effet d'ombrage des prismes. Cette décroissance est compensée dans le post-traitement des données.

Pour passer du signal brut à une indicatrice de diffusion, il faut soustraire le signal de l'eau pure et tenir compte du fait que le volume de diffusion vu par le détecteur dépend de l'angle d'observation O. Ce traitement, appliqué à la mesure de l'échantillon prélevée à 50 mètres de profondeur conduit aux résultats présentés sur la figure 9.

Dans cette figure, l'indicatrice de diffusion obtenue à l'aide du dispositif selon l'invention est comparée, d'une part avec une indicatrice théorique (FF03 en théorique), et d'autre part, avec la simulation du signal obtenue par un instrument ayant des réflexions parasites (FF03 avec réflexion). L'indicatrice théorique est de type Fournier-Forand et est connue pour bien reproduire la partie avant (petits angles) des indicatrices de diffusion d'échantillon d'eau de mer. Cependant des travaux ont montré que la partie arrière de l'indicatrice de diffusion d'échantillon d'eau de mer présente une remontée qui n'est pas décrite par le modèle de Fournier-Forand. La simulation du signal obtenu avec un signal ayant des réflexions est calculée à partir de l'indicatrice de diffusion de Fournier-Forand en utilisant la méthode de Volten et al. ( Laboratory measurements of angular distributions of light scattered by phytoplankton and silt , Limnol. Oceanogr. 43, p1180-1197, 1998) et en supposant un coefficient de réflexion des parois de 3.5% environ correspondant à une cuve en quartz.

Nous pouvons voir, sur la figure 9, que la partie avant, correspondant aux petits angles de la mesure effectuée à l'aide du dispositif 1 selon l'invention, est en très bon accord avec la fonction théorique. La différence majeure apparaît sur la gamme arrière des angles de diffusion (0 > 130°) où l'indicatrice de diffusion mesurée par le dispositif selon l'invention est significativement plus faible que celle qui serait mesurée par les dispositifs actuels. La croissance du signal observée dans les dispositifs de l'art antérieur, à partir d'un angle de diffusion de 130° (courbe FF03 avec réflexion, figure 7) provient uniquement de la réflexion spéculaire du faisceau direct sur l'interface quartz/air dudit dispositif, suivi d'une diffusion aux petits angles, générant ainsi un signal indésirable non lié aux propriétés optiques de l'échantillon que l'on souhaite caractériser. La figure 7 montre clairement que la réflexion indésirable liée à ces problèmes de réflexion spéculaire n'existe pas dans le dispositif selon l'invention pour cette gamme d'angles. La croissance du signal observé avec le dispositif selon l'invention, lorsque 0>160°, n'est pas liée à la réflexion indésirable du faisceau direct sur les prismes 22 et 32. Sinon cette croissance aurait débutée plus tôt et aurait été exponentielle, c'est-à-dire que nous n'observerions pas alors les deux plateaux dans la gamme 170°-178°. Cette croissance proviendrait plutôt pour une part de l'échantillon lui-même et pour une autre part d'un défaut d'alignement du dispositif de mesure. Par conséquent, le système périscopique utilisant les moyens de sortie 300 selon l'invention remplit efficacement ces objectifs d'élimination quasi complètes des réflexions indésirables pour les grands angles de diffusion, 0 > 130° .

La figure 10 quantifie, quant à elle, les écarts observés entre l'indicatrice de diffusion mesurée par le dispositif 1 selon l'invention et celle théoriquement obtenue avec un système classique : les moyens d'entrée 20 et les moyens de sortie 30, 300 selon l'invention permettent de réduire d'un facteur supérieur à 10 les effets de réflexions parasites, ce qui est très significatif compte tenu des ordres de grandeur en jeu dans les mesures aux grands angles (c'est-à-dire que l'amplitude du signal à mesurer est proche du nanoWatt). Il est à souligner que cette comparaison illustrée en figure 10 est faite entre un système théorique (courbe FF03 avec réflexion de la figure 9) où seule l'erreur principale est prise en compte, et un système réel (le dispositif 1 selon l'invention) avec ses défauts résiduels. Un instrument réel de type à cuve, ayant des problèmes provenant des réflexions parasites, aurait également d'autres sources d'erreurs augmentant d'autant la différence observée sur la figure 10. Autrement dit, les résultats donnés sur les figures 9 et 10 correspondent à l'écart minimal entre le dispositif de mesure selon l'invention et les instruments usuels à cuve de l'art antérieur. La différence entre le dispositif selon l'invention et un système réel à cuve de l'art antérieur est donc encore meilleure que celle qui est déduite des figures 9 et 10. A titre d'information, avec l'instrument à cuve de Volten et al., la différence entre le signal brut obtenu avec un échantillon de billes calibrées et le signal théorique obtenu par la théorie de Mie peut largement dépasser 200% pour des angles de diffusion dépassant 150°.

En référence à la figure 11, nous allons maintenant décrire un dispositif 500 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le dispositif 500 est adapté aux mesures in-situ, du fait que l'ensemble du dispositif est immergé dans le milieu 3 à analyser. Le dispositif 500 se différentie du dispositif 1 précédent par le fait que le dispositif 500 ne comporte plus de cuve et que les éléments fonctionnels communs se trouvant dans l'air sont placés dans des enceintes étanches remplies d'air. Ainsi, les moyens d'émissions 4, les prismes ou miroirs 15 et 16 et le détecteur d'atténuation 8 se trouvent dans une première enceinte 170 étanche comportant à sa base un couvercle 171 similaire au couvercle 17 du dispositif 1. Ce couvercle 171 comporte, comme précédemment décrit pour le couvercle 17, deux ouvertures permettant de fixer les moyens d'entrée 20 et les moyens de sortie 30. Les extrémités des moyens 20 et 30 sont alors directement immergées dans le milieu à analyser. La cuve 2 n'est donc plus nécessaire. Une deuxième enceinte 180 étanche comporte des moyens 182 de mise en rotation et est solidaire de la première enceinte 170 à l'aide de moyens de liaison 190. Elle comporte une face supérieure 181 qui délimite avec le couvercle 171 l'espace 3 contenant le milieu à analyser. Les moyens 182 de mise en rotation entrainent selon ce mouvement un détecteur 90 tournant identique au détecteur 9 précédemment décrit. Ce détecteur 90 comporte la fenêtre 14 et tourne autour de l'axe X, qui intersecte le faisceau de lumière polarisé L à une distance de d/2 des moyens d'entrée et de sortie. Le fonctionnement du dispositif 500 est similaire à celui du dispositif 1 précédemment décrit.

Les avantages du dispositif 1 selon l'invention sont : 10 l'efficacité à supprimer les réflexions spéculaires au sein de l'échantillon, la facilité de rendre les périscopes, 20 et 30, étanches en utilisant un simple joint torique 15 pour les moyens d'entrée et les moyens de sortie, la compacité du montage. En effet, si des miroirs classiques avaient été utilisés à la place des prismes selon l'invention, des 20 composants supplémentaires (fenêtre, monture) auraient été nécessaires pour assurer l'étanchéité du dispositif ayant pour conséquence la perte de mesure aux petits et grands angles. 25 le coût du dispositif selon l'invention est avantageux puisque les prismes et les éléments sur lesquels ils sont collés sont taillés en verre ou en quartz classique, le dispositif selon l'invention n'est pas 30 sensible à la polarisation du rayonnement diffusée dans la mesure où le prisme d'entrée 22 est utilisé en réflexion quasi-totale avec une incidence normale et le prisme de sortie 32 est utilisé exclusivement pour éliminer les faisceaux réfléchis en les dirigeants vers un piège à lumière 40 et vers un détecteur d'atténuation 8. Le faisceau de lumière diffusée, dont nous voulons estimer l'état de polarisation, n'interfère pas avec les rayons réfléchis indésirables et n'est capté qu'au 10 travers de surface planes (c'est-à-dire en incidence normale) qui ne modifient donc pas le degré de polarisation du faisceau de lumière diffusée. enfin, le dispositif selon l'invention permet de réaliser des mesures multi spectrales. En effet, les systèmes antireflets actuels existant ne fonctionnent que dans une gamme restreinte de longueur d'onde et le dispositif selon l'invention permet une élimination de la lumière parasite efficace quelque soit la longueur d'onde visible de la source utilisée.

De ce fait, le dispositif selon l'invention permet de mesurer une indicatrice de diffusion avec le moins 25 d'erreur possible car il répond aux contraintes suivantes .

- la détection des faisceaux diffusés se fait exclusivement au travers de dioptres plans et 30 perpendiculaires à la direction de mesure évitant les déformations et les dépolarisations, 15 20 - le détecteur 9 peut tourner librement autour du faisceau incident L sans le masquer ni le recevoir directement mais en permettant la mesure des angles extrêmes proches de 0 et de 180°, - le détecteur est aussi proche que possible du volume éclairé par le faisceau incident, limitant au maximum la réflexion de ce faisceau au sein de la zone vue par le détecteur.

Bien que le dispositif selon l'invention a été développé et illustré ici dans le cadre de la mesure d'indice de diffusion pour des échantillons d'eau de mer, le dispositif selon l'invention peut être utilisé dans d'autre domaine comme le domaine médical, la biophysique, la chimie ou l'industrie pharmaceutique. En effet, les propriétés directionnelles et polarisées des fluides et de leurs contenus (molécules, particules) peuvent être utilisées pour la détection et le suivi de certain composant, notamment les molécules, dans les domaines de la médecine, de la biophysique, de la chimie et de l'industrie pharmaceutique. Dans ces domaines, la compréhension des réactions de certaines molécules lorsqu'elles sont soumises à un rayonnement (c'est-à-dire la façon de rediriger le rayonnement reçu) peut être exploitée pour connaître le cheminement et l'action de ces molécules dans certain organisme tel que le corps humain. Dans ce cadre, le dispositif selon l'invention précédemment décrit est utilisable dans certaines études inhérentes au domaine médical préalablement au développement de la thérapie : il peut également être utilisé pour déterminer la distribution de taille des particules/molécules qui est importante à connaître dans diverses applications pharmaceutiques.

Bien entendu on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. En particulier, le moyen d'émission (4) peut être tout type de source lumineuse collimatée, laser ou non, monochromatique ou non, polarisée ou non. Le détecteur (9) pourra ne pas être équipé de polariseur. On constituera ainsi un système de mesure de l'indicatrice de diffusion non polarisée profitant des avantages de l'invention (gamme angulaire élargie, absence de réflexion parasite).15

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de mesure de l'indicatrice de diffusion de particules dans un liquide (3) comportant : - un espace (3) destiné à contenir un liquide à analyser (3), - des moyens d'émission (4) d'un faisceau de lumière collimatée (L), - des moyens d'entrée (20) de la lumière ainsi émise au sein de l'espace (3), - des moyens de sortie (30 ; 300) de la lumière de l'espace (3), situé au regard des moyens d'entrée à une distance prédéterminée (d) des moyens d'entrée, et - un détecteur (9) mobile de la lumière diffusée par le liquide, caractérisé en ce que les moyens de sortie comprennent . - un élément (31 ; 301) s'étendant selon un axe (35) et comportant, à chaque extrémité selon cet axe, une face d'entrée (312) et une face plane de sortie (311) respectivement, la face plane de sortie (311) étant inclinée par rapport audit axe (35), et - un prisme (32) comportant une face plane de sortie (322) collée à la face plane d'entrée (312) de l'élément (31) et une face d'entrée (321) inclinée par rapport à une incidence du faisceau de lumière polarisée issue des moyens d'entrée.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (31 ; 301) s'étendant selon l'axe (35) est un cylindre de révolution.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la face plane de sortie (311) de l'élément (31 ; 301) est inclinée à environ 75° par rapport à l'axe (35).
4. 4. Revendication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face d'entrée (321) du prisme (32) est inclinée à environ 45° par rapport à l'incidence du faisceau de lumière polarisée issue des moyens d'entrée.
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément (301) comprend une fente (313) constituée d'un milieu différent à celui formant l'élément (301).
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la fente (313) est sensiblement perpendiculaire à l'axe (35) de l'élément (301) et s'étend sur une demi section dudit élément (301).
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'entrée comprennent . - un élément (21) s'étendant selon un axe (25) et comportant, à chaque extrémité selon cet axe, uneface plane d'entrée (211) et une face plane de sortie (212) respectivement, la face plane d'entrée (211) étant sensiblement perpendiculaire audit axe (25), et un prisme (22) comportant une face plane d'entrée (221) collée à la face plane de sortie (212) de l'élément (21) et une face plane de sortie (222) sensiblement perpendiculaire à la face plane d'entrée 221.
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'espace (3) étant délimité par une cuve (2) cylindrique de révolution, une paroi latérale de la cuve présente une fenêtre (14) sensiblement plane et sensiblement perpendiculaire à un diamètre de la cuve, le détecteur étant à l'extérieur de la cuve en regard de la fenêtre.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens d'entrée (20) et/ou les moyens de sortie (30 ; 300) comprennent un manchon (23, 33) dont une extrémité, plongeant dans l'espace (3), est fermée hermétiquement par l'élément (21, 31 ; 301) le prisme (22, 32) s'étendant dans la cuve, l'autre extrémité du manchon étant ouverte à l'air libre.
10. 10. Dispositif selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le manchon est monté sur un couvercle (17) de la cuve.
11. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens d'émission (4) sont une source de lumière polarisée et que le détecteur (9) comporte un polariseur.5