FR2946144A1

FR2946144A1 - Dispositif de spectroscopie et procede pour sa mise en oeuvre

Info

Publication number: FR2946144A1
Application number: FR0953521A
Authority: FR
Inventors: Fabien Chauchard; Sylvie Roussel
Original assignee: ONDALYS
Current assignee: Indatech Fr
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-12-03
Anticipated expiration: 2029-05-28
Also published as: US20100302537A1; FR2946145B1; FR2946144B1; WO2010136728A1; FR2946145A1

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de spectroscopie pour l'analyse d'un échantillon (E) et comportant au moins une sonde spectroscopique (2) pourvue : - de moyens pour éclairer l'échantillon (E); - de moyens pour capter une lumière réémise par l'échantillon (E); - d'une surface de contact (22), orientée en direction de l'échantillon (E) , au niveau ou à proximité de laquelle (22) se situent les moyens d'éclairage et/ou les moyens de captage et comportant au moins un moyen (26a ; 26b) pour recevoir la lumière réémise . Ce dispositif (1) est caractérisé en ce que : - la sonde (2) comporte au moins deux moyens de réception distincts (26a ; 26b), présentant, chacun (26a ; 26b), un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et associés, chacun (26a ; 26b) , à une partie au moins des moyens de captage et/ou ; - le dispositif (1) comporte un élément (5), interposé entre la surface de contact (22) et l'échantillon (E) à analyser, et conçu pour diffuser au moins la lumière incidente.

Description

La présente invention concerne un dispositif de spectroscopie pour l'analyse d'un échantillon et au moins en partie constitué par une sonde spectroscopique. Cette invention a, encore, trait à un procédé d'analyse par spectroscopie d'un tel échantillon au cours duquel un tel dispositif de spectroscopique est utilisé. Cette invention concerne le domaine de la fabrication des dispositifs permettant de procéder à une analyse d'un échantillon par spectroscopie.

A ce propos, on observera que la spectroscopie est une technique largement mise en oeuvre dans l'industrie et dans la recherche lorsqu'il s'agit de caractériser des échantillons. En fait, on connaît différents types de spectroscopies, chacun de ces types, d'une part, correspondant sensiblement à une gamme de longueurs d'onde de la lumière émise (W, visible, proche infrarouge) et, d'autre part, permettant de caractériser plus particulièrement certains de ces échantillons. Aussi, lorsqu'il s'agit de caractériser un échantillon par spectroscopie, on a recours à une source lumineuse (généralement polychromatique) pour éclairer cet échantillon avec des photons dont une partie pénètre à l'intérieur de cet échantillon et interagit avec le milieu de cet échantillon. A ce propos, on observera que les interactions entre ces photons et le milieu de l'échantillon peuvent être de trois 25 types, à savoir : - par absorption de la lumière, une telle absorption étant fonction de la fréquence et du type de molécules chimiques contenues dans le milieu de l'échantillon ; - par diffusion de la lumière, une telle diffusion 30 dépendant de la matrice physique de l'échantillon c'est-à-dire de l'hétérogénéité du milieu de l'échantillon (particules, fibres, cellules, turbidité...) ; - par fluorescence dépendant essentiellement des produits chimiques que comporte le milieu de l'échantillon.

Cette technique spectroscopique permet, en particulier, d'analyser un échantillon interagissant avec la lumière essentiellement par absorption de celle-ci. Tel est, par exemple, le cas d'un échantillon homogène 5 comme un liquide non turbide. Dans un pareil cas, il est possible de déterminer les propriétés d'un tel échantillon en reliant l'intensité du signal mesuré à la sortie de l'échantillon à la concentration chimique des composés chimiques contenus dans cet échantillon. Ceci 10 nécessite, cependant, une bonne connaissance des caractéristiques spectrales de la source lumineuse, en particulier de l'intensité lumineuse Io de cette source lumineuse. Ce faisant, il est, alors, possible de déterminer la 15 concentration de l'échantillon, plus particulièrement en appliquant la loi de Beer, voire (et le plus souvent) par modélisation PLS (méthode des moindres carrés partiels). Cependant, lorsque l'échantillon est particulièrement absorbant (comme un bitume, du carbone, du plastique noir, du 20 charbon, du graphite, du pétrole ou analogue), le signal obtenu par spectroscopie est trop bruité pour obtenir une information utile et exploitable. De même, lorsque l'échantillon comporte une pluralité de correspond à la ces différentes de caractériser

interagissant avec la lumière essentiellement par absorption constituent, en 30 fait, une minorité des échantillons qu'il convient d'analyser, notamment par spectroscopie. En fait, la plupart des échantillons interagissent avec la lumière par absorption mais également par diffusion de sorte que le spectre obtenu par spectroscopie correspond à deux variables. L'une des ces 35 variables est liée à l'absorption et est caractérisée par un coefficient d'absorption pa. L'autre variable est liée à la 25 couches, le spectre obtenu par spectroscopie moyenne des composés chimiques constituant couches sans qu'il soit possible individuellement chacune de ces couches. Il convient d'observer que les échantillons diffusion et est caractérisée par un coefficient de diffusion ps'. Le spectre obtenu par spectroscopie tient compte de ces coefficients d'absorption pa et de diffusion ps' et constitue, en fait, une combinaison de ces coefficients. Cette combinaison est caractérisée par une équation analytique simplifiée :

eXp ù te lf (1) Dans laquelle zO=1/ps', IO est l'intensité de la source lumineuse dans le milieu, p est la distance par rapport à la source d'irradiation et peff est une combinaison non linaire de pa et ps' : (2) prédiction permettant de prédire la valeur de la recherchée. 20 Cette approche présente, cependant, un premier inconvénient consistant en ce que l'effet de diffusion n'est pas totalement éliminé par le traitement du spectre de sorte que le modèle de prédiction reste sensible aux changements physiques de l'échantillon (défaut de robustesse du modèle mathématique) 25 ayant pour effet de nuire à la précision de prédiction du modèle. Cette approche présente, également, un deuxième inconvénient lié à la faible séparation entre l'information physique et l'information chimique empêchant une exploitation 30 suffisante ou satisfaisante de l'information physique. En particulier, il n'est pas possible d'utiliser le coefficient de informations physique et chimique en spectre visant, essentiellement, à visible, proche infrarouge), il convient de l'effet de diffusion, ceci avant de rechercher un Dans le cadre d'une analyse en spectroscopie classique assurant un éliminer une (W, les du de de caractéristique traitement séparer partie modèle diffusion pour prédire la taille des particules ou la densité de l'échantillon. Il a été remédié à ces inconvénients par la technique de spectroscopie résolue spatialement (SRS) consistant à rajouter une dimension aux données spectrales et permettant, ainsi, de séparer les coefficients de diffusion. En fait, cette technique (SRS) consiste à mesurer des spectres à différentes distances de la source lumineuse ce qui permet d'obtenir un signal optique dépendant à la fois de la longueur d'onde et de la distance (signal 2D spatio-temporel). En résolvant l'équation de la diffusion (par une méthode inverse de type Levenbert Marquart ou par une simulation de type Montecarlo inverse) il est possible déterminer les coefficients d'absorption pa et de diffusion ps'.

Cette technique est particulièrement efficace mais présente les inconvénients, d'une part, de nécessiter plusieurs minutes pour obtenir les coefficients d'absorption pa et de diffusion ps' et, d'autre part, de devoir connaître parfaitement l'intensité Io de la source lumineuse.

La demande internationale de brevet W02007/119005 concerne un dispositif de spectroscopie permettant de s'affranchir du problème de la connaissance de l'intensité Io de la source lumineuse. Dans ce document il est décrit un dispositif de spectroscopie ainsi qu'un procédé d'analyse mettant en œuvre ce dispositif. Ce procédé consiste, d'une part, à injecter de la lumière à l'intérieur d'un échantillon en un premier point de cet échantillon, d'autre part, à prélever de la lumière en un deuxième point de l'échantillon et, d'autre part encore, à réinjecter la lumière prélevée en un troisième point de cet échantillon éloigné du point de prélèvement. Cependant, le dispositif de spectroscopie permettant de mettre en œuvre de procédé présente l'inconvénient de comporter une sonde avec un large diamètre de mesure, une pluralité de fibres ainsi qu'une pluralité de miroirs.

La présente invention se veut à même de remédier aux inconvénients des dispositifs et des procédés de l'état de la technique. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de spectroscopie pour l'analyse, par spectroscopie, d'un échantillon et comportant au moins une sonde spectroscopique pourvue : - de moyens pour éclairer l'échantillon à analyser avec une lumière incidente ; - de moyens pour capter une lumière réémise par l'échantillon à analyser sous l'effet de la lumière incidente ; - d'une surface de contact, d'une part, orientée en direction de l'échantillon à analyser, d'autre part, au niveau ou à proximité de laquelle se situent les moyens d'éclairage et/ou les moyens de captage et, d'autre part encore, comportant au moins un moyen pour recevoir la lumière réémise par l'échantillon. Ce dispositif de spectroscopie est caractérisé par le fait que : - la sonde comporte au moins deux moyens de réception distincts, d'une part, que comporte la surface de contact, d'autre part, présentant, chacun, un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part encore, associés, chacun, à une partie au moins des moyens de captage et/ou ; - le dispositif comporte, encore, un élément, interposé entre la surface de contact et l'échantillon à analyser, et conçu pour diffuser au moins la lumière incidente (voire encore la lumière réémise).

L'invention concerne, également, un procédé d'analyse d'un échantillon par spectroscopie consistant en ce que : - on éclaire l'échantillon avec une lumière incidente et à l'aide d'au moins un moyen d'éclairage ; - on réceptionne la lumière réémise par l'échantillon à 35 l'aide d'au moins un moyen de réception ; - on capte la lumière réémise par l'échantillon à l'aide de moyens de captage, ceci au niveau ou à proximité d'un moyen de réception. Ce procédé est caractérisé par le fait que : - on éclaire l'échantillon avec une lumière incidente, ceci au travers d'un élément diffusant et/ou ; - on capte la lumière réémise par l'échantillon au niveau d'au moins deux moyens de réception distincts, chacun, d'une part, présentant un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part, recevant, à son niveau ou à proximité, au moins une partie des moyens de captage ; - on détermine au moins une propriété de l'échantillon à analyser à partir de la lumière réémise et captée par les moyens de captage, ceci au niveau de ce ou ces moyens de réception.

Les avantages de la présente invention consistent, par rapport à la technique de spectroscopie résolue spatialement (SRS) générant un signal bidimensionnel (dépendant de la distance et de la longueur d'onde) à même de permettre la résolution d'une équation à deux inconnues, à générer une troisième dimension de mesure spectrale permettant, avantageusement, de déterminer l'intensité Io de la source lumineuse. Un autre avantage consiste en ce que le dispositif conforme à l'invention peut comporter un élément diffusant interposé entre la sonde et l'échantillon. Cet élément diffusant joue le rôle d'un amplificateur de lumière et permet, avantageusement, d'éclairer l'échantillon sur une large surface (supérieure à celle des moyens d'éclairage que comporte la sonde). De manière alternative ou additionnelle à un tel élément diffusant, le dispositif comporte une sonde pourvue d'au moins deux moyens de réception distincts. Ces moyens de réception, d'une part, présentent, chacun, un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part, sont associés, chacun, à une partie des moyens de captage.

La présence de ces différents moyens de réception permet de mesurer le signal spectral dans des zones présentant un indice différent (notamment aux limites) ce qui permet, en fait, de mesurer, pour un même échantillon, les variations d'un signal spectral par rapport aux changements provoqués par les différences de propriétés optiques de ces zones aux caractéristiques réflexives (absorbantes et/ou diffusantes) différentes. C'est, plus particulièrement, un tel type de mesure qui permet de générer la troisième dimension susmentionnée permettant, avantageusement, de déterminer l'intensité Io de la source lumineuse ainsi que les coefficients d'absorption pa et de diffusion ps'. Un autre avantage consiste en ce que ce type de mesure permet de détecter la présence de couches dans un échantillon mais également la fluorescence (plus particulièrement par simulations d'éléments finis en 3D, ceci en prenant en compte la géométrie particulière de la sonde). Finalement, les mesures effectuées dans des conditions optiques différentes permettent d'améliorer sensiblement la qualité du signal.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématisée d'un dispositif de spectroscopie conforme à la présente invention ; - la figure 2 est une vue schématisée et en coupe longitudinale de l'extrémité libre d'une sonde que comporte le 30 dispositif de spectroscopie illustré figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématisée et de face de l'extrémité libre de la sonde illustrée figures 1 et 2 ; - la figure 4 est une vue schématisée de la coopération d'une sonde de l'invention, conforme à un premier mode de 35 réalisation, avec un échantillon à analyser, ceci au travers d'un élément diffusant ; - la figure 5 est une vue schématisée de la coopération d'une sonde de l'invention, conforme à un deuxième mode de réalisation, directement avec l'échantillon à analyser ; - la figure 6 est une vue schématisée de la coopération d'une sonde de l'invention, conforme au deuxième mode de réalisation, avec un échantillon à analyser, ceci au travers d'un élément diffusant. L'invention concerne le domaine de la fabrication des dispositifs permettant de procéder à une analyse d'un 10 échantillon E par spectroscopie. Un tel dispositif 1 de spectroscopie comporte, d'une part, une sonde 2 de spectroscopie, d'autre part, un moyen 3 de mesure et/ou de traitement du signal optique réémis par l'échantillon E et, d'autre part encore, un moyen 4 pour le raccordement de 15 ladite sonde 2 à ce moyen 3 de mesure et/ou de traitement. En ce qui concerne ladite sonde 2 de spectroscopie, celle-ci adopte une forme ainsi que des dimensions autorisant, selon le cas, une préhension aisée par un opérateur en charge de l'analyse de l'échantillon E ou son montage sur un support que 20 comporte une installation d'analyse, de production ou de convoyage d'un tel échantillon E. En particulier, une telle sonde 2 peut adopter la forme d'un tube présentant, d'une part, une section de préférence circulaire, d'autre part, une longueur comprise entre 100 et 25 800mm (de préférence de l'ordre de 200 à 600mm) et, d'autre part encore, un diamètre externe compris entre 5mm et 35mm (de préférence de l'ordre de 15mm). Cette sonde 2 comporte, d'une part, une première extrémité 20 au niveau de laquelle cette sonde 2 est raccordée au 30 spectromètre 3 par le biais des moyens de raccordement 4 et, d'autre part, une deuxième extrémité 21 (dite libre) pourvue d'une surface de contact 22, destinée à être orientée en direction de l'échantillon E à analyser, et au travers de laquelle cette sonde 2 coopère avec l'échantillon E qu'il 35 convient d'analyser.

A ce propos, il convient d'observer que la surface de contact 22 de cette sonde 2 peut coopérer avec cet échantillon E de manière directe, plus particulièrement par contact direct entre cette surface de contact 22 et cet échantillon E comme illustré figure 5. Cependant, cette surface de contact 22 peut, encore, coopérer avec cet échantillon E de manière indirecte, plus particulièrement par le biais d'un élément intermédiaire, interposé entre cette surface de contact 22 et cet échantillon E. Un tel élément intermédiaire peut être constitué par une fenêtre de mesure (en verre, quartz, saphir ou analogue), d'une part, à l'avant de laquelle se positionne cette surface de contact 22, d'autre part, à l'arrière de laquelle se situe l'échantillon E et, d'autre part encore, que comporte notamment une unité de transport ou de fabrication de cet échantillon E. Un tel élément intermédiaire peut, encore, être constitué par un élément diffusant 5 comme il sera décrit ci-dessous. Une autre caractéristique de cette surface de contact 22 consiste en ce qu'elle s'étend dans une direction faisant un angle déterminé par rapport à la direction générale d'extension de la sonde 2 (plus particulièrement par rapport à l'axe du tube que comporte cette sonde 2). Selon un premier mode de réalisation non représenté, cette surface de contact 22 s'étend dans une direction faisant un angle compris entre 35 et 55°(de préférence 45°) par rapport à la direction de l'axe du tube. Cependant et tel que visible sur les figures 1 et 2, cette surface de contact 22 s'étend, de préférence, de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe de ce tube.

Une autre caractéristique de cette sonde 2 de spectroscopie consiste en ce qu'elle comporte des moyens 23 pour éclairer l'échantillon E à analyser avec une lumière incidente. De tels moyens d'éclairage 23 comportent au moins une fibre optique 230 ou une pluralité de fibres optiques 230, plus particulièrement regroupées au sein d'au moins un faisceau 231 de fibres optiques 230.

Ces moyens d'éclairage 23 se situent au niveau ou à proximité de la surface de contact 22 que comporte la sonde 2. Une autre caractéristique de la sonde 2 de spectroscopie consiste en ce qu'elle comporte des moyens 24 pour capter une lumière réémise par l'échantillon E à analyser sous l'effet de la lumière incidente. De tels moyens de captage 24 comportent, là encore, au moins une fibre optique 240 ou une pluralité de fibres optiques (240a ; 240b ; 240c), plus particulièrement regroupées au sein d'au moins une série (241a ; 241b ; 241c) de fibres optiques (240a ; 240b ; 240c). Ces moyens de captage 24 se situent, là encore, au niveau ou à proximité de la surface de contact 22 que comporte la sonde 2.

Une caractéristique additionnelle consiste en ce que la sonde 2 comporte au moins une ouverture traversante 25, ménagée dans la paroi de cette sonde 2, plus particulièrement dans la paroi au niveau de laquelle est définie la surface de contact 22 de la sonde 2.

En fait, une telle ouverture traversante 25 débouche au niveau de cette surface de contact 22 et est destinée à recevoir, intérieurement, au moins un moyen d'éclairage 23 ou au moins un moyen de captage 24 (plus particulièrement au moins une fibre optique que comporte un tel moyen d'éclairage 23 ou de captage 24), dont l'extrémité se positionne, de préférence, de manière sensiblement affleurante avec cette surface de contact 22. On observera que, dans le cas d'un moyen d'éclairage 23 et/ou d'un moyen de captage 24 constitué par série (231 ; 241a ; 241b ; 241c) de fibres optiques (230 ; 240a ; 240b ; 240c), plus particulièrement positionnées de manière juxtaposée, une telle ouverture traversante 25 peut être constituée par une fente ménagée dans la paroi de la sonde 2 au niveau de laquelle est définie la surface de contact 22.

Finalement et en ce qui concerne cette surface de contact 22, celle-ci comporte, encore, au moins un moyen (26, 26a ; 26b) pour recevoir la lumière réémise par l'échantillon E. Selon l'invention, le dispositif 1 de spectroscopie peut, encore, comporter un élément 5, interposé entre la surface de contact 22 et l'échantillon E, et conçu pour diffuser au moins la lumière incidente (voire, encore, la lumière réémise par l'échantillon E). Un tel élément diffusant 5 peut être, soit indépendant de la sonde 2 (plus particulièrement sous la forme d'un élément mobile positionné à la surface de l'échantillon et par rapport auquel la sonde 2 se déplace), soit associé à cette sonde 2. Celle-ci 2 peut, alors, comporter des moyens pour le montage et/ou la réception (notamment de manière amovible) d'un tel élément diffusant 5. Un tel élément diffusant 5 permet, de manière avantageuse, d'éclairer cet échantillon E de manière diffuse et sur une grande surface, notamment sur une surface dont l'étendue est notablement supérieure à celle de la surface de contact 22 de la sonde 2. L'utilisation d'un tel élément diffusant 5 permet, alors avantageusement, d'analyser des échantillons E très absorbants (comme par exemple un bitume, du graphite, une peinture, du charbon...) ou des échantillons E très diffusants (comme par exemple un produit pulvérulent, notamment une poudre, une farine...). Il a été illustré figures 4 et 6 deux modes de réalisation d'un dispositif 1 de spectroscopie comportant un tel élément diffusant 5.

En particulier, il a été illustré figure 4 un dispositif 1 de spectroscopie comportant un tel élément diffusant 5 ainsi qu'un unique moyen de réception 26, que comporte la sonde 2 de ce dispositif 1, et qui est défini au niveau d'une partie au moins de la surface de contact 22 de cette sonde 2.

De manière préférée, un tel moyen de réception 26 est défini au niveau de l'intégralité de la surface de contact 22 de cette sonde 2, notamment défini par cette surface de contact 22 elle-même. A ce propos, on observera qu'un tel moyen de réception 26 est caractérisé par un aspect particulier (réfléchissant, absorbant, diffusant, mat, brillant, coloré...) de la surface de contact 22 conférant à cette surface de contact 22 un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion particulier. Ainsi et selon un premier mode de réalisation, un tel moyen de réception 26 est de type réfléchissant et est défini au niveau d'au moins une portion (de préférence au niveau de l'intégralité) de la surface de contact 22. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, un tel moyen de réception 26 de type réfléchissant peut, alors, être constitué par au moins une portion polie ou blanche de la surface de contact 22 de la sonde 2 (de préférence l'intégralité de cette surface de contact 22), plus particulièrement par une portion polie ou blanche du matériau constitutif de cette sonde 2 au niveau de cette surface de contact 22 (qui, dans le cas d'une portion polie, est, de préférence, de l'inox).

Cependant et selon un autre mode de réalisation, un tel moyen de réception 26 peut, encore, être constitué par un revêtement réfléchissant (d'aspect poli ou blanc) que comporte au moins une portion (de préférence l'intégralité) de la surface de contact 22.

Un tel revêtement réfléchissant est, alors, appliqué sur le matériau constitutif de la sonde 2 au niveau de cette surface de contact 22. Selon un deuxième mode de réalisation, un tel moyen de réception 26 est de type absorbant et est défini au niveau d'au moins une portion (de préférence au niveau de l'intégralité) de la surface de contact 22. A ce propos, on observera qu'un tel moyen de réception 26 peut, alors, être constitué par un matériau coloré constituant au moins une portion de la surface de contact 22, plus particulièrement un matériau coloré constituant ladite sonde 2 au moins au niveau de cette surface de contact 22 (matériau constitutif de la sonde 2). Cependant, un tel moyen de réception 26 peut, encore, être constitué par un revêtement coloré que comporte au moins une portion (de préférence l'intégralité) de la surface de contact 22. Un tel revêtement coloré peut, alors, être appliqué sur le matériau constitutif de la sonde 2 au niveau de cette surface de contact 22. Finalement, un troisième mode de réalisation consiste en ce que le moyen de réception 26 est de type diffusant et est défini au niveau d'au moins une portion (de préférence au niveau de l'intégralité) de la surface de contact 22. Un tel moyen de réception 26 de type diffusant peut, alors, être constitué par un état de surface présentant des aspérités (stries, rainures, aspect granuleux...) et que présente au moins une portion (de préférence l'intégralité) de la surface de contact 22. Un tel état de surface peut être conféré par un traitement de surface (physique et/ou chimique, par polissage, abrasion, érosion, réalisation d'aspérités, rainurage, striage, granulage...) approprié de la sonde 2, plus particulièrement du matériau constitutif de cette sonde 2 au niveau de cette surface de contact 22 Cependant, un tel moyen de réception 26 de type diffusant peut, encore, être constitué par un revêtement diffusant que comporte au moins une portion (de préférence l'intégralité) de la surface de contact 22. Un tel revêtement diffusant peut, alors, être appliqué sur le matériau constitutif de la sonde 2 au niveau de cette surface de contact 22.

Tel que mentionné ci-dessus, un moyen de réception 26 peut être constitué par un revêtement (selon le cas réfléchissant, absorbant ou diffusant), que comporte la surface de contact 22, et qui peut, alors, être constitué par un dépôt chimique et/ou physique, une peinture, un film, une couche de polymère ou autre.

Un mode particulier de réalisation consiste, en fait, en ce qu'un revêtement de type absorbant (respectivement réfléchissant sous forme d'une portion blanche) peut, alors, être constitué par une peinture noire (respectivement blanche) appliquée sur le matériau constitutif de la sonde 2 au niveau de cette surface de contact 22. Selon l'invention, la sonde 2 de ce dispositif 1 de spectroscopie peut, encore, comporter au moins deux moyens de réception distincts (26a ; 26b), d'une part, que comporte la surface 22 de contact de la sonde 2, d'autre part, présentant, chacun (26a ; 26b), un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part encore, associés, chacun (26a ; 26b), à une partie au moins des moyens de captage 24, voire encore au moins une partie des moyens d'éclairage 23.

En fait, ces moyens de réception distincts (26a ; 26b) présentent, chacun, un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent, ceci en vue de conférer à cette sonde 2 au moins deux zones (chacune liée à un tel moyen de réception 26a ; 26b) présentant, chacune, des caractéristiques optiques différentes (en terme de réflexion, d'absorption et/ou de diffusion) permettant de conférer des propriétés optiques différentes à la lumière réémise par l'échantillon E, reçue par chacun de ces moyens de réception (26a ; 26b), et captée au niveau (plus particulièrement aux limites) d'un tel moyen de réflexion (26a ; 26b) par les moyens de captage 24. Selon un premier mode de réalisation illustré figure 5, la sonde 2 comporte au moins deux de ces moyens de réception (26a ; 26b) au niveau de la surface de contact 22 qui coopère directement avec l'échantillon E. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de spectroscopie 1 est dépourvu d'un quelconque élément diffusant 5. Cependant et selon un autre mode de réalisation illustré figure 6, un tel dispositif de spectroscopie 1 comporte (au niveau de la surface de contact 22 de la sonde 2) au moins deux de ces moyens de réception (26a ; 26b) ainsi qu'un élément diffusant 5 (présentant les caractéristiques décrites ci- dessus), interposé entre l'échantillon E et la surface de contact 22. Selon un premier type de réalisation (non illustré), la sonde 2 d'un dispositif de spectroscopie 1 (pourvu ou dépourvu d'un élément diffusant 5) comporte au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) superposés et s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à la lumière incidente. A ce propos, on observera que, dans ce cas, un premier moyen de réception 26a peut être de type réfléchissant et être constitué, soit par une portion polie du matériau constitutif (de préférence de l' inox) de la sonde 2 au niveau de la surface de contact 22, soit par une portion blanche de cette surface de contact 22. Un second moyen de réception 26b peut, alors, être 15 constitué par un matériau apte à changer de propriétés optiques sous l'effet d'un paramètre externe. Un tel matériau peut, alors, être appliqué sur le premier moyen de réception 26a (et, donc, notamment, sur le matériau poli et constitutif de la sonde 2) et être conçu apte à changer 20 son niveau d'absorption de la lumière réémise, ceci sous l'effet d'un courant électrique. Un tel matériau peut être constitué par des cristaux liquides ou par un film, un revêtement ou une couche (notamment polymère) contenant de tels cristaux liquides. 25 Dans un pareil cas, ces deux moyens de réception (26a ; 26b) sont associés, chacun, à l'ensemble des moyens de captage 24, voire encore (et de préférence) à l'ensemble des moyens d'éclairage 23. Cependant et selon un second type de réalisation illustré 30 figures 5 et 6, la sonde 2 d'un dispositif de spectroscopie 1 (pourvu ou dépourvu d'un élément diffusant 5) comporte au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) juxtaposés et s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à la lumière incidente. 35 Dans un pareil cas, chacun, de ces moyens de réception (26a ; 26b) est associé à une partie des moyens de captage 24, voire encore (et de préférence) à une partie des moyens d'éclairage 23. Selon une autre caractéristique, au moins un moyen de réception (26a ; 26b) peut être de type réfléchissant et être défini au niveau d'au moins une portion de la surface de contact 22. Un mode particulier de réalisation consiste en ce que chacun de ces moyens de réception (26a ; 26b) est de type réfléchissant mais présente un indice de réflexion différent.

Cependant et selon un mode de réalisation préféré, seul un de ces moyens de réception (26a ; 26b) est de type réfléchissant. Quel que soit le mode de réalisation envisagé, un tel moyen de réception (26a ; 26b) de type réfléchissant présente les caractéristiques susmentionnées (portion polie ou blanche de la surface de contact 22 ou revêtement réfléchissant). Selon encore une autre caractéristique, au moins un moyen de réception (26a ; 26b) peut être de type absorbant et être défini au niveau d'au moins une portion de la surface de contact 22. Un mode particulier de réalisation consiste en ce que chacun de ces moyens de réception (26a ; 26b) peut, alors, être de type absorbant mais présente un indice d'absorption différent (plus particulièrement du à une couleur, une nuance de couleur ou une intensité de couleur différente). Cependant et selon un mode de réalisation préféré, seul un de ces moyens de réception (26a ; 26b) est de type absorbant. Quel que soit le mode de réalisation envisagé, un tel moyen de réception (26a ; 26b) de type absorbant présente les caractéristiques susmentionnées (matériau coloré constitutif de la sonde 2 ou revêtement coloré appliqué sur le matériau constitutif de la sonde 2). Encore une autre caractéristique consiste en ce que au moins un moyen de réception (26a ; 26b) peut être de type diffusant et être défini au niveau d'au moins une portion de la surface de contact 22.

Un mode particulier de réalisation consiste en ce que chacun de ces moyens de réception (26a ; 26b) peut, alors, être de type diffusant mais présente un indice de diffusion différent.

Cependant et selon un mode de réalisation préféré, seul un de ces moyens de réception (26a ; 26b) est de type diffusant. Quel que soit le mode de réalisation envisagé, un tel moyen de réception (26a ; 26b) de type diffusant présente les caractéristiques susmentionnées (état de surface conféré par traitement physique et/ou chimique ou revêtement diffusant appliqué). Finalement, au moins un moyen de réception (26a ; 26b) peut être constitué par un matériau (appliqué sur le matériau constitutif de la sonde 2) apte à changer de propriétés optiques (notamment à changer son niveau d'absorption de la lumière réémise) sous l'effet d'un paramètre externe (notamment sous l'effet d'un courant électrique). Là encore, un tel matériau apte à changer de propriétés optiques peut être constitué par des cristaux liquides.

Un mode particulier de réalisation consiste en ce que chacun de ces moyens de réception (26a ; 26b) peut, alors, être constitué par un tel matériau mais présente un indice de diffusion différent. Cependant et selon un mode de réalisation préféré, seul un 25 de ces moyens de réception (26a ; 26b) peut être constitué par un tel matériau. Il a été illustré figures 5 et 6 un mode préféré de réalisation de l'invention correspondant à un dispositif de spectroscopie 1 comportant, d'une part, un moyen de réception 30 26a de type réfléchissant, plus particulièrement constitué par une portion polie de la surface de contact 22 de la sonde 2 (de préférence réalisée en inox) et, d'autre part, un moyen de réception 26b de type absorbant, plus particulièrement constitué par un revêtement coloré (notamment une peinture de couleur 35 noire) que comporte une portion de la surface de contact et qui est appliqué sur le matériau constitutif de la sonde 2.

Tel que mentionné ci-dessus, la sonde 2 de spectroscopie comporte des moyens d'éclairage 23 comportant, au niveau de la surface de contact 22, au moins une fibre optique 230 ou une pluralité de fibres optiques 230, plus particulièrement regroupées au sein d'au moins un faisceau 231 de fibres optiques 230. De même, cette sonde 2 comporte des moyens de captage 24 comportant, au niveau de la surface de contact 22, au moins une fibre optique (240a ; 240b ; 240c) ou une pluralité de fibres optiques (240a ; 240b ; 240c), plus particulièrement regroupées au sein d'au moins une série (241a ; 241b ; 241c) de fibres optiques (240a ; 240b ; 240c). Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens 24 pour capter la lumière réémise comportent, en fait et au niveau de la surface de contact 22, d'une part, une première partie (24a) de ces moyens de captage 24 constituée par au moins une fibre optique 240a ou (et de préférence) par au moins une série 241a de fibres optiques 240a et, d'autre part, au moins une deuxième partie (24b) de ces moyens de captage 24 constituée par au moins une fibre optique 240b ou par au moins une série 241b de fibres optiques 240b. Une caractéristique additionnelle consiste en ce que la première partie (24a) des moyens de captage 24 (c'est-à-dire la ou les fibres 240a ou, encore, la ou les séries 241a de fibres 240a de cette première partie 24a) et la deuxième partie (24b) des moyens de captage 24 (c'est-à-dire la ou les fibres 240b ou, encore, la ou les séries 241b de fibres 240b de cette deuxième partie 24b) sont positionnées de part et d'autre des moyens 23 pour éclairer l'échantillon.

Encore une autre caractéristique consiste en ce que, d'une part, la fibre 240a ou le barycentre d'au moins une série 241a de fibres 240a de la première partie 24a des moyens de captage 24 et, d'autre part, la fibre 240b ou le barycentre d'au moins une série 241b de fibres 240b d'au moins la deuxième partie 24b des moyens de captage 24, sont alignés, entre eux (240a, 240b ; 241a, 241b), avec le barycentre de la surface de contact 22 et/ou avec le barycentre des moyens 23 pour éclairer l'échantillon E. De manière alternative ou additionnelle, d'une part, la fibre 240a ou le barycentre d'au moins une série 241a de fibres 240a de la première partie 24a des moyens de captage 24 et, d'autre part, la fibre 240b ou le barycentre d'au moins une série 241b de fibres 240b d'au moins la deuxième partie 24b des moyens de captage 24 sont positionnés de manière symétrique par rapport au barycentre de la surface de contact 22 et/ou par rapport au barycentre des moyens d'éclairage 23. Un tel mode de réalisation permet, de manière avantageuse, d'évaluer l'homogénéité des poudres ou autres produits turbides. Selon une caractéristique additionnelle, au moins une série (241a ; 241b ; 241c) (de préférence chaque série 241a ; 241b ; 241c) de fibres optiques (240a; 240b ; 240c), que comporte les moyens de captage 24, comporte une pluralité de fibres optiques (240a ; 240b ; 240c), plus particulièrement entre 2 et 15 fibres optiques (240a; 240 ; 240c), de préférence de l'ordre de 8 fibres optiques (240a; 240b ; 240c) comme illustré figure 3.

Un mode préféré de réalisation consiste en ce qu'au moins une série (241a ; 241b ; 241c) (de préférence chaque série 241a ; 241b ; 241c) de fibres optiques (240a; 240b ; 240c), que comporte les moyens de captage 24, comporte une pluralité de fibres optiques (240a; 240b ; 240c) agencées en sorte de se situer à égale distance des moyens 23 pour éclairer l'échantillon et/ou du barycentre de ces moyens d'éclairage 23). Les fibres optiques (240a; 240b ; 240c) de ces séries (241a ; 241b ; 241c) de fibres optiques (240a; 240b ; 240c) sont, alors et de préférence, agencées de manière juxtaposée et/ou positionnées sur un arc de cercle dont le centre est constitué par les moyens d'éclairage 23 ou par le barycentre de ces moyens d'éclairage 23. Tel que mentionné ci-dessus, les moyens 23 pour éclairer l'échantillon E comportent, au niveau de la surface de contact 22 (plus particulièrement de manière centrée par rapport à cette surface de contact 22), au moins une fibre optique 230 ou au moins un faisceau 231 de fibres optiques 230 constitué par au moins deux fibres optiques 230. Selon un premier mode de réalisation non représenté, les moyens 23 pour éclairer l'échantillon E comportent au moins une fibre optique 230 (de préférence au moins un faisceau 231 de fibres optiques 230) dont le barycentre est, de préférence, confondu avec le barycentre de la surface de contact 22. Dans un pareil cas, le dispositif 1 peut, encore, comporter des moyens 24 pour capter la lumière réémise comportant une série 241 de fibres optiques 240 constituée par une pluralité de fibres optiques 240 positionnées autour, voire en périphérie, de la ou des fibres optiques 230 des moyens d'éclairage 23, notamment sur un cercle. Cependant et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens pour éclairer 23 l'échantillon E comportent une pluralité de fibres optiques 230 agencées sous forme d'au moins un faisceau 231 de fibres optiques 230. Un mode particulier de réalisation consiste en ce que les fibres optiques 230 d'un tel faisceau 231 sont, alors, agencées (notamment de manière juxtaposée) selon au moins un cercle (illustré figure 3), au moins un anneau (plusieurs rangées ou cercles, notamment concentriques, de fibres 230) ou encore de manière à remplir au moins en partie un disque. Les fibres 231 de ce ou ces faisceaux 231 présentent, alors, un barycentre (correspondant, notamment, au centre du cercle, de l'anneau ou du disque), de préférence, confondu avec le barycentre de la surface de contact 22. Dans un pareil cas, le dispositif 1 peut, encore, comporter des moyens 24c de captage, constitués par au moins une fibre optique 240c ou au moins une série 241c de fibres optiques 240c, (plus particulièrement une série 241c de 3 fibres optiques 240c comme visible figure 3) positionnée(s) à l'intérieur du cercle ou de l'anneau défini par les moyens d'éclairage 23, plus particulièrement au centre de ce cercle, de l'anneau et/ou au barycentre des moyens d'éclairage 23.

A ce propos, il convient d'observer que les caractéristiques mentionnées ci-dessus se retrouvent chez une sonde 2 comportant un unique moyen de réception 26 mais également lorsque celle-ci 2 comporte au moins deux de ces moyens de réception (26a ; 26b) distincts. En particulier, lorsqu'une telle sonde 2 comporte au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) distincts, cette sonde 2 comporte, alors, d'une part, une première partie 24a des moyens de captage 24 associée à un premier moyen de réception 26a et, d'autre part, au moins une deuxième partie 24b de ces moyens de captage 24 associée à au moins un deuxième moyen de réception 26b. Un tel mode de réalisation permet, avantageusement, de procéder à une mesure du signal spectral au niveau de moyens de réception (26a ; 26b) distincts et dans des zones présentant (plus particulièrement aux limites des moyens de captage 24) un indice différent. Ceci, permet, en fait, de mesurer, pour un même échantillon, les variations d'un signal spectral par rapport aux changements provoqués par les différences de propriétés optiques de ces zones aux caractéristiques optiques (réflexives, absorbantes et/ou diffusantes) différentes. C'est, plus particulièrement, un tel type de mesure qui permet de générer la troisième dimension susmentionnée permettant, avantageusement, de déterminer l'intensité Io de la source lumineuse ainsi que les coefficients d'absorption pa et de diffusion ps'. Tel que mentionné ci-dessus, la sonde 2 comporte, d'une part, une première partie 24a des moyens de captage 24 associée à un premier moyen de réception 26a et, d'autre part, au moins une deuxième partie 24b de ces moyens de captage 24 associée à au moins un deuxième moyen de réception 26b. A ce propos et selon une caractéristique additionnelle, la première partie 24a de ces moyens de captage 24 comporte entre 2 et 8 (et de préférence 5 comme visible figure 3) séries 241a de fibres optiques 240a.

Cette première partie 24a des moyens de captage 24 est, de préférence, associée à un moyen de réception 26a de type réfléchissant présentant les caractéristiques décrites ci-dessus (plus particulièrement sous forme d'une surface de contact 22 polie ou blanche). Selon une autre caractéristique additionnelle, la deuxième partie 24b des moyens de captage 24 comporte au moins une (et de préférence deux comme visible figure 3) série 241b de fibres optiques 240b.

Cette deuxième partie 24b des moyens de captage 24 est, de préférence, associée à un moyen de réception 26b de type absorbant présentant les caractéristiques décrites ci-dessus (plus particulièrement sous forme d'un revêtement coloré, notamment une peinture noire).

Une autre caractéristique consiste en ce qu'au moins les fibres optiques (240a; 240b ; 240c) des moyens de captage 24 (voire encore celles 230 des moyens d'éclairage 23) présentent, d'une part, une première extrémité associée à la surface de contact 22 (plus particulièrement au travers des ouvertures traversantes 25) et, d'autre part, une seconde extrémité associée au moyen 3 de mesure et/ou de traitement du signal optique réémis par l'échantillon et capté par ces moyens de captage 24. Selon un premier mode de réalisation, cette seconde extrémité des fibres (230 ; 240a; 240b ; 240c) peut être associée à un multiplexeur connecté, d'une part, à ces fibres (230 ; 240a; 240b ; 240c) et, d'autre part, à un instrument de mesure (notamment comportant un tel multiplexeur) constituant au moins en partie un tel moyen 3 de mesure et/ou de traitement du signal. Un deuxième mode de réalisation consiste en ce que cette seconde extrémité des fibres (230 ; 240a; 240b ; 240c) est placée en face de plusieurs photodiodes (pourvues ou non d'un filtre) que comporte un tel moyen 3 de mesure et/ou de traitement du signal.

Finalement et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, cette seconde extrémité des fibres (230 ; 240a; 240b ; 240c) est connectée à un spectromètre (multi-entrées ou classique) constituant au moins en partie un tel moyen 3 de mesure et/ou de traitement du signal. Une caractéristique additionnelle consiste en ce que la seconde extrémité de la ou des fibres optiques 230 (plus particulièrement entrant dans la composition d'un faisceau 231 de fibres optiques 230) des moyens d'éclairage 23 est associée à un connecteur 40 que comporte le moyen de raccordement 4 et au sein duquel 40 l'extrémité de cette ou de ces fibres 230 est, de préférence, noyée. De plus, la seconde extrémité des fibres optiques (240a; 240b ; 240c), entrant dans la composition d'une même série (241a ; 241b ; 241c) de fibres (240a; 240b ; 240c) des moyens de captage 24, est associée à un connecteur (41a ; 41b ; 41c) que comporte le moyen de raccordement 4 et au sein duquel (41a ; 41b ; 41c) l'extrémité de ces fibres (240a; 240b ; 240c) est, de préférence, noyée.

En fait, un tel connecteur (40 ; 41a ; 41b ; 41c) est, alors, raccordé au moyen 3 de mesure et/ou de traitement susmentionné. Un mode préféré de réalisation consiste en ce qu'un tel connecteur (40 ; 41a ; 41b ; 41c) est de type SMA.

L'invention concerne, également, un procédé d'analyse d'un échantillon E par spectroscopie. Ce procédé est, plus particulièrement, mis en oeuvre par le biais du dispositif 1 présentant les caractéristiques décrites ci-dessus.

Ce procédé d'analyse consiste en ce que : - on éclaire l'échantillon E avec une lumière incidente et à l'aide d'au moins un moyen d'éclairage 23 ; - on réceptionne la lumière réémise par l'échantillon E à l'aide d'au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) ; - on capte la lumière réémise par l'échantillon E à l'aide de moyens de captage 24, ceci au niveau ou à proximité d'au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b). Ce procédé est caractérisé par le fait que : - on éclaire l'échantillon E avec une lumière incidente, ceci au travers d'un élément diffusant 5 et/ou ; - on capte la lumière réémise par l'échantillon E au niveau d'au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) distincts, chacun, d'une part, présentant un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part, recevant, à son niveau ou à proximité, au moins une partie des moyens de captage 24. - on détermine au moins une propriété de l'échantillon à analyser à partir de la lumière réémise et captée par les moyens 15 de captage 24, ceci au niveau de ce ou ces moyens de réception (26a ; 26b). Selon un premier mode de réalisation (illustré figure 4), on éclaire l'échantillon E avec une lumière incidente, ceci au travers d'un élément diffusant 5, et on capte la lumière réémise 20 par l'échantillon E au niveau d'un unique moyens de réception 26 recevant, à son niveau ou à proximité, au moins une partie (voire l'intégralité) des moyens de captage 24. Dans ce cas, l'élément diffusant 5 est interposé entre l'échantillon E à analyser et la surface de contact 22 de la 25 sonde 2 (plus particulièrement en contact avec cet élément diffusant 5). Selon un deuxième mode de réalisation (illustré figure 5), on éclaire l'échantillon E avec une lumière incidente (en l'absence d'un quelconque élément diffusant 5) et on capte la 30 lumière réémise par l'échantillon E au niveau d'au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) distincts, chacun, d'une part, présentant un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part, recevant, à son niveau ou à proximité, une partie des moyens de captage 24. 35 Dans ce cas, la surface de contact 22 de la sonde 2 est en contact direct avec l'échantillon E à analyser.

Finalement et selon un troisième mode de réalisation (illustré figure 6), on éclaire l'échantillon E avec une lumière incidente, ceci au travers d'un élément diffusant 5 et on capte la lumière réémise par l'échantillon E au niveau d'au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) distincts, chacun, d'une part, présentant un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part, recevant, à son niveau ou à proximité, une partie des moyens de captage 24. Là encore, l'élément diffusant 5 est interposé entre l'échantillon E à analyser et la surface de contact 22 de la sonde 2 (plus particulièrement en contact avec cet élément diffusant 5). Ce procédé consiste, encore, en ce qu'on capte la lumière réémise par l'échantillon E par des moyens de captage 24 positionnés à une distance déterminée des moyens d'éclairage 23. Plus particulièrement cette distance peut être différente pour chaque moyen de captage 24 et/ou pour chaque série (214a ; 241b ; 241c) de moyens de captage 24. En particulier, on capte la lumière réémise par l'échantillon E par des moyens de captage 24 constitués par des fibres optiques (240a; 240b ; 240c) ou par des séries (241a ; 241b ; 241c) de fibres optiques (240a; 240b ; 240c) positionnées à une distance déterminée des moyens d'éclairage 23, plus particulièrement à une distance de ces moyens d'éclairage 23 différente pour chaque fibre (240a; 240b ; 240c) et/ou pour chaque série (241a ; 241b ; 241c) de fibres (240a; 240b ; 240c). Cependant et selon un mode préféré de réalisation, on capte la lumière réémise par des moyens de captage 24 [fibres optiques (240a; 240b) ou séries (241a ; 241b) de fibres optiques (240a; 240b)] positionnés de manière symétrique par rapport aux moyens d'éclairage 23 et/ou par rapport au barycentre de ces moyens d'éclairage 23. Ce procédé consiste, ainsi, à capter la lumière réémise par un échantillon E à analyser : - à différentes distances de la lumière incidente ; - dans des zones présentant des propriétés optiques différentes (dues à des moyens de réception (26a, 26b) présentant un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent).

Ce procédé permet, par conséquent, de mesurer un signal spectral optique qui est fonction de la distance par rapport à la lumière incidente ainsi que des changements provoqués par les propriétés optiques variables de la sonde 2. En particulier, ce procédé consiste à mesurer un tel signal par le biais d'une sonde 2 dont la surface de contact 22 comporte au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) distincts (soit par modification d'une partie de la surface de contact 22, soit par utilisation d'un matériau apte à changer de propriétés optiques comme susmentionné) et qui, par conséquent, ne possède pas une propriété optique uniforme. Ce procédé permet, par conséquent, de mesurer, d'une part, une partie du signal SRS dans certaines conditions optiques (plus particulièrement dans des conditions réfléchissantes) et, d'autre part, une autre partie du signal SRS dans des conditions différentes (plus particulièrement dans des conditions absorbantes). Dans ces conditions, deux systèmes d'équations dépendant des conditions aux limites sont applicables dont l'une (1) a été mentionnée ci-dessus tandis que l'autre (3) s'énonce comme suit : Ioa (3) Dans laquelle : Dans lesquelles : - D est le coefficient de diffusion (fonction de pa et ps') ; - A est un paramètre qui, d'une part, est invariable au cours d'une même mesure et, d'autre part, permet de prendre en compte la différence d'indice de réfraction à la surface du milieu. Il en résulte que, pour une même mesure effectuée dans des conditions optiques différentes (comme dans le cas de la présente invention), ce paramètre A influe alors sur R(p) qui, pour une longueur d'onde a donnée, dépend, alors également, de A et devient R(p,A). En prenant, encore, en compte la dimension spectrale (plus particulièrement la longueur d'onde A de la lumière incidente), le signal spectral généré est bien tridimensionnel : R(p,A,A). Le procédé conforme à la présente invention a, donc, pour effet de générer un signal spectral en 3 dimensions permettant, de manière avantageuse : - de déterminer l'intensité de la source lumineuse IO et, 20 par conséquent, les coefficients d'absorption pa et de diffusion ps' - de détecter la présence de couches dans l'échantillon E ; - de mettre en évidence un phénomène de fluorescence ; - d'améliorer la qualité du signal ; 25 - de permettre l'évaluation d'échantillons très absorbants Le procédé conforme à la présente invention consiste, après avoir mesuré le signal spectral, en ce qu'on traite ce signal pour obtenir les propriétés de l'échantillon E. En fait, un tel traitement du signal peut être assuré par 30 des méthodes classiques comme la simulation de Montecarlo, le calcul par éléments finis et/ou le problème inverse. Cependant et selon une autre caractéristique de l'invention, en plus du traitement par une telle méthode classique, le procédé peut, encore, consister en ce qu'on traite 35 directement le signal en 2 dimensions (SRS) ou le signal en 3 dimensions (SRS et changement de conditions optiques).

Selon un premier mode de réalisation, le traitement direct d'un tel signal (2D ou 3D) consiste en une approche par modélisation. Dans ce premier mode de réalisation, on construit un modèle de prédiction d'au moins une propriété cible (tailles de particules, concentration, uniformité...), ceci à partir de la PLS (partial Least squares) ou SVM (support vector machine). On peut, également, utiliser des méthodes multivoies comme PARAFAC (parallel factor analysis) ou N-PLS.

Cependant et selon un deuxième mode de réalisation, le traitement direct d'un tel signal (2D ou 3D) consiste en ce qu'on génère, tout d'abord, une base de spectres de synthèse et en ce qu'on utilise, ensuite, cette base de spectres de synthèse pour étalonner un modèle de prédiction d'au moins une propriété cible recherchée de l'échantillon E. A ce propos, on observera que, lorsqu'on génère une base de spectres de synthèse, on génère, en réalité, des mesures virtuelles de tous les types d'échantillons possibles (variation de ps' et pa), ceci en ayant plus particulièrement recours à des logiciels de simulations optiques pour milieu diffusant. On remarquera que la génération de cette base de spectres de synthèse peut se faire sans connaissance a priori. Dans ce cas, il convient de construire un plan d'expériences pour déterminer les variations optimales de pa et ps', ceci pour obtenir la meilleure base d'étalonnage par simulation. Cependant, la génération de cette base de spectres de synthèse peut, également, se faire avec connaissance a priori. Dans un pareil cas : - on mesure des spectres correspondant à différents 30 produits chimiques à l'état pur ; - on évalue les propriétés physiques possibles, notamment les variations de la diffusion possible (ps'), la taille et l'épaisseur de couche possible, la forme de l'échantillon (sphérique, cylindrique,..)... - on combine ces données par un plan d'expériences pour générer (plus particulièrement via la simulation par éléments finis) des spectres de synthèse. Dans ce cas, il est encore possible, de manière complémentaire, d'intégrer des phénomènes perturbant en mesurant le spectre de certains au moins de ces produits chimiques dans différentes conditions expérimentales. Un tel phénomène perturbant peut, à titre d'exemple et de manière aucunement limitative, être constitué par la 10 température. Tel qu'évoqué ci-dessus, le deuxième mode de réalisation du traitement direct d'un signal (2D ou 3D) consiste en ce qu'on utilise la base de spectres de synthèse pour étalonner un modèle de prédiction d'au moins une propriété cible recherchée de 15 l'échantillon E. A ce propos, on observera qu'un tel modèle de prédiction peut, alors, être étalonné via la MLR (multilinear regression), PLS ou SVM. De manière avantageuse, cette base des spectres de synthèse 20 peut être utilisée pour étalonner un modèle de prédiction de la propriété d'intérêt qui peut être : - un ou plusieurs coefficients optiques ; - un ou plusieurs paramètres physiques (taille de particules, épaisseur de couches, Indice de Carr, densité...) ; 25 - un ou plusieurs paramètres chimiques (concentrations en principe actif, sucre, anthocyanes, cellulose...) Selon un autre avantage de ce deuxième mode de réalisation, celui-ci présente l'avantage de gagner en rapidité lorsqu'il s'agit de déterminer les propriétés cibles d'un échantillon E.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de spectroscopie pour l'analyse, par 5 spectroscopie, d'un échantillon (E) et comportant au moins une sonde spectroscopique (2) pourvue : - de moyens (23) pour éclairer l'échantillon (E) à analyser avec une lumière incidente ; - de moyens (24) pour capter une lumière réémise par 10 l'échantillon (E) à analyser sous l'effet de la lumière incidente ; - d'une surface de contact (22), d'une part, orientée en direction de l'échantillon (E) à analyser, d'autre part, au niveau ou à proximité de laquelle (22) se situent les moyens 15 d'éclairage (23) et/ou les moyens de captage (24) et, d'autre part encore, comportant au moins un moyen (26 ; 26a ; 26b) pour recevoir la lumière réémise par l'échantillon (E); - caractérisé par le fait que : - la sonde (2) comporte au moins deux moyens de réception 20 distincts (26a ; 26b), d'une part, que comporte la surface de contact (22), d'autre part, présentant, chacun (26a ; 26b), un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et, d'autre part encore, associés, chacun (26a ; 26b), à une partie au moins des moyens de captage (24) et/ou ; 25 - le dispositif (1) comporte, encore, un élément (5), interposé entre la surface de contact (22) et l'échantillon (E) à analyser, et conçu pour diffuser au moins la lumière incidente.
2. Dispositif (1) de spectroscopie selon la 30 revendication 1, caractérisé par le fait que au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) est de type réfléchissant et est défini au niveau d'au moins une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2).
3. Dispositif (1) de spectroscopie selon la 35 revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) de type réfléchissant est constitué,soit par une portion polie ou blanche de la surface de contact (22) de la sonde (2), soit par un revêtement réfléchissant que comporte une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2).
4. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) est de type absorbant et est défini au niveau d'au moins une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2).
5. Dispositif (1) de spectroscopie selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) de type absorbant est constitué, soit par un matériau coloré constituant une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2), soit par un revêtement coloré que comporte une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2).
6. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) est de type diffusant et est défini au niveau d'au moins une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2).
7. Dispositif (1) de spectroscopie selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) de type diffusant est constitué, soit par un revêtement diffusant que comporte une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2), soit par un état de surface présentant des aspérités et que présente une portion de la surface de contact (22) de la sonde (2).
8. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b) est constitué par un matériau apte à changer de propriétés optiques sous l'effet d'un paramètre externe.
9 Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications 3, 5 ou 7, caractérisé par le fait que revêtement que comporte la surface de contact (22) estconstitué par un dépôt chimique et/ou physique, une peinture, un film, une couche de polymère ou autre...
10. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif (1) de spectroscopie comporte, d'une part, un moyen (26a) de réception de type réfléchissant, plus particulièrement constitué par une portion polie de la surface de contact (22) de la sonde (2) et, d'autre part, un moyen de réception (26b) de type absorbant, plus particulièrement constitué par un revêtement coloré que comporte une portion de la surface de contact (22) et qui est appliqué sur le matériau constitutif de la sonde (2).
11. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (23) pour éclairer l'échantillon comportent, au niveau de la surface de contact (22), au moins une fibre optique (230) ou au moins un faisceau (231) de fibres optiques (230) constitué par au moins deux fibres optiques (230).
12. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (24) pour capter la lumière réémise comportent, au niveau de la surface de contact (22), d'une part, une première partie (24a) de ces moyens de captage (24) constituée par au moins une fibre optique (240a) ou par au moins une série (241a) de fibres optiques (240a) et, d'autre part, au moins une deuxième partie (24b) de ces moyens de captage (24) constituée par au moins une fibre optique (240b) ou par au moins une série (241b) de fibres optiques (240b).
13. Dispositif (1) de spectroscopie selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la première partie (24a) des moyens de captage (24) et la deuxième partie (24b) des moyens de captage (24) sont positionnées de part et d'autre des moyens (23) pour éclairer l'échantillon.
14. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une 35 quelconque des revendication 12 ou 13, caractérisé par le fait que, d'une part, la fibre (240a) ou le barycentre d'au moins unesérie (241a) de fibres (240a) de la première partie (24a) des moyens de captage (24) et, d'autre part, la fibre (240b) ou le barycentre d'au moins une série (241b) de fibres (240b) d'au moins la deuxième partie (24b) des moyens (24) de captage sont alignés, entre eux (240a, 240b ; 241a, 241b), avec le barycentre de la surface de contact (22) et/ou avec le barycentre des moyens (23) pour éclairer l'échantillon (E), et/ou positionnés de manière symétrique par rapport au barycentre de la surface de contact (22) et/ou par rapport au barycentre des moyens d'éclairage (23).
15. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé par le fait que au moins une série (241a ; 241b) de fibres optiques (240a ; 240b), que comporte les moyens (24) de captage, comporte une pluralité de fibres optiques (240a ; 240b) agencées en sorte de se situer à égale distance des moyens pour éclairer l'échantillon (23) et/ou du barycentre de ces moyens d'éclairage (23).
16. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (23) pour éclairer l'échantillon (E) sont constitués par au moins un faisceau (231) de fibres optiques (230) comportant une pluralité de fibres optiques (230) agencées selon au moins un cercle ou au moins un anneau, tandis que le dispositif (1) de spectroscopie peut, encore, comporter des moyens (24c) de captage, constitués par au moins une fibre optique (240c) ou au moins un série (241c) de fibres optiques (240c), positionnées à l'intérieur du cercle ou de l'anneau des moyens d'éclairage (23), plus particulièrement au centre de ce cercle, de cet anneau et/ou au barycentre des moyens d'éclairage (23).
17. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé par le fait que la sonde (2) comporte au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) distincts et que, d'une part, une première partie (24a) des moyens de captage (24) est associée à un premier moyende réception (26a) et, d'autre part, au moins une deuxième partie (24b) de ces moyens de captage (24) est associée à au moins un deuxième moyen de réception (26b).
18. Dispositif (1) de spectroscopie selon la revendication 17, caractérisé par le fait que la première partie (24a) des moyens (24) pour capter la lumière est associée à un moyen de réception (26a) de type réfléchissant et comporte entre 2 et 8 séries (241a) de fibres optiques (240a) tandis la deuxième partie (24b) des moyens (24) pour capter la lumière est associée à un moyen de réception (26b) de type absorbant et comporte au moins une série (241b) de fibres optiques (240b).
19. Dispositif (1) de spectroscopie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'extrémité libre de la sonde (2) comporte, d'une part, la surface de contact (22) et, d'autre part, une pluralité d'ouvertures traversantes (25), débouchant au niveau de la surface de contact (22) et recevant, notamment intérieurement et débouchant au niveau de cette surface de contact (22), les moyens d'éclairage (23) ainsi que les moyens de captage (24).
20. Procédé d'analyse d'un échantillon (E) par spectroscopie consistant en ce que : - on éclaire l'échantillon (E) avec une lumière incidente et à l'aide d'au moins un moyen d'éclairage (23) ; - on réceptionne la lumière réémise par l'échantillon (E) à l'aide d'au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b); - on capte la lumière réémise par l'échantillon (E) à l'aide de moyens de captage (24), ceci au niveau ou à proximité d'au moins un moyen de réception (26 ; 26a ; 26b); - caractérisé par le fait que : - on éclaire l'échantillon (E) avec une lumière incidente, ceci au travers d'un élément diffusant (5) et/ou ; - on capte la lumière réémise par l'échantillon (E) au niveau d'au moins deux moyens de réception (26a ; 26b) distincts, chacun (26a ; 26b), d'une part, présentant un indice d'absorption, de réflexion et/ou de diffusion différent et,d'autre part, recevant, à son niveau ou à proximité, au moins une partie des moyens de captage (24); - on détermine au moins une propriété de l'échantillon (E) à analyser à partir de la lumière réémise et captée par les moyens de captage (24), ceci au niveau de ce ou ces moyens de réception (26a ; 26b).
21. Procédé d'analyse selon la revendication 20, caractérisé par le fait qu'on capte la lumière réémise par l'échantillon (E), d'une part, par une première partie (24a) des moyens de captage (24) associée à un premier moyen de réception (26a) de type réfléchissant et, d'autre part, par au moins une deuxième partie (24b) de ces moyens de captage (24) associée à au moins un deuxième moyen de réception (26b) de type absorbant.15