FR3022029A1 - DEVICE FOR SPECTROSCOPIC ANALYSIS OF DRILLING CARROTS - Google Patents

DEVICE FOR SPECTROSCOPIC ANALYSIS OF DRILLING CARROTS Download PDF

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Abstract

Un dispositif d'analyse spectroscopique de carottes de forage (C), notamment de carottes de forage d'exploration pétrolière, minière ou scientifique mettant en œuvre une méthode d'analyse spectroscopique induite par ablation laser (LIBS), comprend un ensemble de mesure (6), avec des moyens optiques d'illumination laser, reliés à une source laser (63), configurés pour diriger au moins un faisceau laser apte à générer en un point de la carotte le plasma requis pour l'utilisation de la méthode LIBS, des moyens optiques de collecte de la lumière du plasma. Une caméra d'imagerie permet de photographier précisément la zone d'analyse et de filmer l'analyse (65). Au moins un spectromètre (93) est relié aux moyens optiques de collecte. Des moyens de traitement de données sont prévus pour traiter les signaux fournis par le(s) spectromètre(s) et les images fournies par la caméra. Un support de carotte (7) supporte la carotte sur une table de mesure, et pour maintenir la carotte dans une position prédéterminée. Des moyens (61, 62) permettent d'opérer un déplacement relatif entre l'ensemble de mesure (6) et le support de carotte (7), selon au moins la direction axiale (A1) de la carotte, et pour positionner le faisceau laser, respectivement l'axe optique des moyens optiques de collecte, en des points prédéterminés de la carotte. Des moyens de réglage (511) facilitent le réglage de la distance entre le support de carotte et l'ensemble de mesure.A device for the spectroscopic analysis of drill core (C), in particular drill core for oil exploration, mining or scientific exploration using a laser ablation-induced spectroscopic analysis method (LIBS), comprises a measurement unit ( 6), with optical laser illumination means, connected to a laser source (63), configured to direct at least one laser beam capable of generating at a point of the core the plasma required for the use of the LIBS method, optical means for collecting plasma light. An imaging camera makes it possible to accurately photograph the analysis area and to film the analysis (65). At least one spectrometer (93) is connected to the optical collection means. Data processing means are provided for processing the signals provided by the spectrometer (s) and the images provided by the camera. A carrot holder (7) supports the carrot on a measuring table, and to hold the carrot in a predetermined position. Means (61, 62) make it possible to make a relative displacement between the measuring assembly (6) and the core support (7), in at least the axial direction (A1) of the core, and to position the beam laser, respectively the optical axis of the optical collection means, at predetermined points of the core. Adjustment means (511) facilitates adjustment of the distance between the core holder and the measuring assembly.

Description

22 02 9 1 Domaine technique [0001] La présente invention concerne un dispositif d'analyse spectroscopique de carottes de forage, notamment de carottes de forage d'exploration pétrolière, minière, ou scientifique, par une méthode d'analyse spectroscopique induite par ablation laser, qui sera désignée par la suite par la terminologie couramment utilisée de méthode « LIBS » pour «Laser Induced Breakdown Spectroscopy». [0002] Selon cette technique, un laser à énergie élevée et impulsions courtes est utilisé pour vaporiser et ioniser une petite quantité de matériau pour son analyse. Le matériau vaporisé, ou le plasma de rupture induit au laser, produit une émission optique forte. L'analyse spectroscopique de l'émission optique donne des informations concernant la composition chimique du matériau analysé. Etat de la technique [0003] L'analyse LIBS qui constitue une technique d'analyse rapide, sans contact, et sans préparation d'échantillon, a été proposée dans divers domaines, et a trouvé également application en géologie. Dans ce domaine, rien ne vaut l'analyse in situ ou, à défaut, l'analyse déportée d'échantillons collectés, pour réellement identifier et quantifier précisément les matériaux présents, et donc évaluer l'intérêt réel d'un ou de plusieurs site(s). [0004] La démarche à l'ancienne du géologue parcourant le terrain existe encore. Elle est souvent complétée par des prélèvements d'échantillons pour des analyses poussées en laboratoire, utilisant des instruments non mobiles. Le processus entre l'exploration, la sélection, la collecte, le transport puis l'analyse des échantillons est donc très long et coûteux. [0005] On connaît par exemple des dispositifs d'analyse LIBS sur des matériaux se présentant sous différentes formes, mais en versions de laboratoire sur des échantillons de petites dimensions, comme enseigné notamment par CN102692399 ou US2009/0273782. D'autres, destinés à l'analyse séquentielle ou continue de matériaux en grains ou poudre en vrac, tels que décrits notamment dans W02012/40769 ou US 6,771,368, comportent des moyens telle qu'une bande transporteuse pour faire passer le matériau en défilement devant l'ensemble de mesure. [0006] Depuis quelques années, des spectromètres LIBS ont été développés en version portable, permettant au géologue d'aller analyser, directement sur le terrain, quelques échantillons de son choix. Même si cette technique est pratiquement la seule qui permet des analyses chimiques in situ, directement sur le terrain, elle n'est pas répandue en géologie de terrain, car elle est longue et coûteuse à mettre en oeuvre. Il faut déporter une source de recharge d'énergie, les conditions atmosphériques et d'exposition des roches en surface ne sont pas toujours favorables, et enfin elle ne permet pas d'assurer a priori un positionnement précis de la zone soumise à l'analyse. [0007] Toutefois de tels spectromètres LIBS portables, qui peuvent prendre la forme d'un pistolet manipulé par le géologue et positionné au droit de la zone à analyser, sont intéressants dans un contexte exploratoire ponctuel. Mais ils ne conviennent pas pour une analyse systématique et régulière requise par exemple pour l'analyse de carottes de forage, afin d'évaluer le potentiel d'un site en vue d'une possible exploitation.TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a device for the spectroscopic analysis of drill core, in particular of oil exploration, mining, or scientific drilling cores, by a method of spectroscopic analysis induced by laser ablation. , which will be referred to later as the commonly used terminology of "LIBS" for "Laser Induced Breakdown Spectroscopy". According to this technique, a high energy laser and short pulses is used to vaporize and ionize a small amount of material for its analysis. The vaporized material, or the laser-induced rupture plasma, produces a strong optical emission. Spectroscopic analysis of the optical emission gives information concerning the chemical composition of the analyzed material. STATE OF THE ART [0003] The LIBS analysis, which is a rapid analysis technique, without contact, and without sample preparation, has been proposed in various fields, and has also found application in geology. In this field, nothing beats the analysis in situ or, failing that, the remote analysis of samples collected, to really identify and quantify precisely the materials present, and thus evaluate the real interest of one or more site (s). [0004] The old-fashioned approach of the geologist traveling the field still exists. It is often supplemented by sampling for extensive laboratory testing using non-mobile instruments. The process between exploration, selection, collection, transport and analysis of samples is therefore very long and costly. For example, LIBS analysis devices are known on materials in various forms, but in laboratory versions on samples of small dimensions, as taught in particular by CN102692399 or US2009 / 0273782. Others intended for the sequential or continuous analysis of granular materials or bulk powder, such as described in particular in WO2012 / 40769 or US Pat. No. 6,771,368, comprise means such as a conveyor belt for passing the material in scrolling past the measuring set. In recent years, LIBS spectrometers have been developed in a portable version, allowing the geologist to analyze, directly in the field, a few samples of his choice. Although this technique is practically the only one that allows in-situ chemical analysis directly in the field, it is not widespread in field geology because it is long and costly to implement. It is necessary to deport a source of energy recharge, the atmospheric and exposure conditions of the rocks on the surface are not always favorable, and finally it does not allow to ensure a priori a precise positioning of the zone subjected to the analysis . However, such portable LIBS spectrometers, which may take the form of a pistol manipulated by the geologist and positioned at the right of the area to be analyzed, are interesting in a punctual exploratory context. But they are not suitable for systematic and regular analysis required for example for drill core analysis, in order to evaluate the potential of a site for possible exploitation.

Problème à résoudre [0008] L'invention a pour but de proposer un dispositif d'analyse LIBS adapté pour l'analyse de la composition d'une carotte de forage, et en particulier adapté pour un traitement systématique et reproductible avec une grande précision. L'invention vise de manière générale à permettre une acquisition par spectroscopie de type LIBS de données de géochimie élémentaire de carottes de forages des sous-sols géologiques, et en particulier à permettre une acquisition de profils géochimiques verticaux, à haute résolution et espacement régulier, dans de telles carottes. [0009] Elle vise aussi à permettre une telle analyse sur une pluralité de carottes, pour assurer une comparaison et/ou une corrélation plus efficace entre des carottes issues de différents forages voisins. Elle vise encore à faciliter l'analyse de nombreuses carottes en automatisant les procédures d'analyse. Description générale de l'invention [0010] Afin de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus et d'atteindre les objectifs visés, la présente invention a pour objet un dispositif d'analyse spectroscopique de carottes de forage, notamment de carottes de forage d'exploration pétrolière, minière, ou scientifique, mettant en oeuvre une méthode d'analyse spectroscopique induite par ablation laser (LIBS). [0011] Selon l'invention, le dispositif comprend : - un ensemble de mesure, comportant - une caméra d'imagerie, de préférence à haute résolution, permettant notamment de localiser et identifier la zone de mesure, de connaître son aspect, de localiser les points de mesures, et d'enregistrer des photographies 15 des zones analysées et/ou des films des analyses. - des moyens optiques d'illumination laser, reliés à une source laser, configurés pour diriger un (ou des) faisceau(x) laser apte(s) à générer en un ou plusieurs point(s) de la carotte le plasma requis pour l'utilisation de la méthode LIBS ; 20 - des moyens optiques de collecte de la lumière du plasma ; - au moins un spectromètre recevant la lumière du plasma collectée par les moyens optiques de collecte, par exemple via une fibre optique. Ledit au moins un spectromètre permet la mesure de l'intensité des raies spectrales correspondant à chacun des composants de la cible, une analyse de plusieurs 25 bandes spectrales en parallèle pouvant également se faire au moyen d'un démultiplexeur et de plusieurs spectromètres. - des moyens de traitement de données pour traiter les signaux/spectres fournis par le(s) spectromètre(s) et les images fournies par la caméra ; - un support de carotte pour supporter la carotte sur une table de mesure, de préférence avec sa direction longitudinale orthogonale à l'axe optique de l'ensemble de mesure, et pour maintenir la carotte dans une position prédéterminée, - des moyens pour déplacer relativement l'ensemble de mesure par rapport au support de carotte, selon au moins la direction axiale de la carotte, et pour positionner l'axe optique de l'ensemble de mesure en des points prédéterminés de la carotte, - et de préférence des moyens de réglage de la distance entre le support de carotte et l'ensemble de mesure. [0012] Grâce aux moyens de support et de positionnement de la carotte, et aux moyens de positionnement (relatifs) de l'ensemble de mesure par rapport au support de carotte, le dispositif selon l'invention permet d'effectuer des analyses LIBS de carottes de forage en des points précisément déterminés de la carotte. Il permet donc de connaître la composition d'une carotte de forage avec une grande précision selon notamment la direction axiale de la carotte. De plus, ces moyens permettent d'assurer une bonne répétabilité des mesures pour des mesures effectuées sur diverses carottes. [0013] L'invention fournit ainsi un dispositif d'acquisition par spectroscopie de type LIBS de données de géochimie élémentaire de carottes de forages, et en particulier une acquisition de profils verticaux (logs). Le dispositif fournit alors au géologue : la position relative de l'ensemble de mesure par rapport à la carotte, les données de mesure LIBS correspondantes, et les images contextuelles fournies par la caméra à haute résolution. Les données de chaque carotte sont utilisées pour reconstruire le log vertical. [0014] Le dispositif selon l'invention permet aussi le contrôle du contexte textural de l'échantillonnage, sur un matériau rocheux qui n'est pas homogène, par la caméra qui permet de positionner a priori l'échantillonnage et de contrôler a posteriori le point effectif d'échantillonnage. [0015] On notera encore que l'utilisation de la méthode LIBS pour analyser des carottes de forage d'exploration pétrolière permet de détecter les éléments géochimiques légers tels l'hydrogène et le lithium. [0016] Le terme « carotte de forage » tel qu'il est utilisé ici couvre tous éléments rocheux de forme oblongue ou cylindrique, naturels ou reconstitués, issus d'une opération de forage. En particulier, le terme « carotte de forage » englobe les carottes pleines (dites « pleine taille »), ainsi que des coupes longitudinales (« SLAB ») de telles carottes, et également des carottes reconstituées (notamment dans de la résine), des carottes formées de déblais de forage (« CUTTING ») encapsulés dans de la résine, ainsi que des coupes longitudinales de celles-ci. [0017] Concernant les déblais de forage, on vise notamment les morceaux de roches arrachés par le trépan en forage destructif - non-carotté - et remontés en surface par les boues de forage. Ces déblais peuvent être lavés, séchés, inclus dans une résine ; cet ensemble solidifié peut être ensuite coupé en tranches qui peuvent être disposées dans le présent dispositif pour analyse. [0018] L'homme du métier pourra employer toutes sortes de mécanismes appropriés pour réaliser les moyens de déplacement relatif entre l'ensemble de mesure et la carotte, optant selon les cas pour un déplacement de la carotte, de l'ensemble de mesure, ou les deux. Pour des raisons de compacité il est préférable de laisser la carotte fixe pendant l'analyse, et de déplacer l'ensemble de mesure. [0019] De préférence, l'ensemble de mesure est configuré pour permettre un déplacement du point de mesure sur la carotte, sans mouvement relatif, dans la direction axiale, entre l'ensemble de mesure et la carotte. A cet effet, l'ensemble de mesure peut comprendre des moyens pour déplacer le faisceau laser ou pour répartir le rayonnement laser en plusieurs faisceaux, sur une distance par exemple d'un ou plusieurs cm, ce qui permet de prendre une série de points de mesures séparés par une distance de 1 à 10 mm par exemple. On peut ainsi réaliser plusieurs points de mesure séparés pour une position de mesure axiale définie par la position relative carotte / ensemble de mesure.The object of the invention is to propose a LIBS analysis device adapted for the analysis of the composition of a drill core, and in particular adapted for a systematic and reproducible treatment with high precision. The aim of the invention is generally to allow acquisition by LIBS-type spectroscopy of elementary geochemistry data of core cores of geological subsoils, and in particular to allow acquisition of vertical geochemical profiles, with high resolution and regular spacing, in such carrots. It also aims to allow such an analysis on a plurality of cores, to ensure a comparison and / or a more effective correlation between cores from different neighboring boreholes. It also aims to facilitate the analysis of many cores by automating the analysis procedures. GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION [0010] In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the desired objectives, the subject of the present invention is a device for the spectroscopic analysis of drill cores, particularly drill cores of oil exploration, mining, or scientific, using a method of spectroscopic analysis induced by laser ablation (LIBS). According to the invention, the device comprises: a measuring assembly, comprising an imaging camera, preferably at high resolution, which makes it possible in particular to locate and identify the measurement zone, to know its appearance, to locate measurement points, and record photographs of the analyzed areas and / or films of the analyzes. optical laser illumination means, connected to a laser source, configured to direct a laser beam (or beams) capable of generating at one or more points of the core the plasma required for use of the LIBS method; Optical means for collecting light from the plasma; at least one spectrometer receiving light from the plasma collected by the optical collection means, for example via an optical fiber. Said at least one spectrometer makes it possible to measure the intensity of the spectral lines corresponding to each of the components of the target, an analysis of several spectral bands in parallel can also be carried out by means of a demultiplexer and several spectrometers. data processing means for processing the signals / spectra provided by the spectrometer (s) and the images provided by the camera; a carrot support for supporting the core on a measuring table, preferably with its longitudinal direction orthogonal to the optical axis of the measuring assembly, and for holding the core in a predetermined position, means for relatively moving the measuring assembly with respect to the core support, in at least the axial direction of the core, and for positioning the optical axis of the measuring assembly at predetermined points of the core, and preferably means for adjusting the distance between the core holder and the measuring assembly. With the support and positioning means of the core, and the positioning means (relative) of the measuring assembly relative to the carrot support, the device according to the invention allows to perform LIBS analyzes of drill cores at precisely determined points of the core. It therefore makes it possible to know the composition of a drill core with great precision according to the axial direction of the core. In addition, these means make it possible to ensure good repeatability of the measurements for measurements made on various cores. The invention thus provides a device for acquisition by LIBS type spectroscopy data elemental geochemistry of drill core, and in particular an acquisition of vertical profiles (logs). The device then provides the geologist with the relative position of the measurement set with respect to the core, the corresponding LIBS measurement data, and the contextual images provided by the high resolution camera. The data of each core is used to reconstruct the vertical log. The device according to the invention also allows the control of the textural context of the sampling, on a rocky material which is not homogeneous, by the camera which allows a priori to position the sampling and to control a posteriori the effective sampling point. It will also be noted that the use of the LIBS method for analyzing oil exploration drill cores makes it possible to detect light geochemical elements such as hydrogen and lithium. The term "drill core" as used herein covers all rocky elements of oblong or cylindrical shape, natural or reconstituted, resulting from a drilling operation. In particular, the term "drill core" includes solid cores (called "full size"), as well as longitudinal sections ("SLAB") of such cores, and also reconstituted cores (in particular in resin), cores consisting of resin-encased "CUTTING" as well as longitudinal cuts thereof. Regarding drill cuttings, particularly aimed rock pieces torn by the drill bit destructive drilling - non-core - and raised to the surface by the drilling mud. These cuttings can be washed, dried, included in a resin; this solidified assembly can then be sliced which can be arranged in the present device for analysis. The skilled person may employ all kinds of appropriate mechanisms to achieve the relative displacement means between the measuring assembly and the core, opting depending on the case for a displacement of the core, the measuring assembly, or both. For reasons of compactness, it is preferable to leave the core stationary during the analysis, and to move the measuring unit. Preferably, the measuring assembly is configured to allow displacement of the measuring point on the core, without relative movement in the axial direction between the measuring assembly and the core. For this purpose, the measuring assembly may comprise means for moving the laser beam or for distributing the laser radiation in several beams, over a distance for example of one or more cm, which makes it possible to take a series of measures separated by a distance of 1 to 10 mm for example. It is thus possible to produce several separate measurement points for an axial measurement position defined by the relative position of the core / measuring assembly.

Ceci permet d'évaluer plus rapidement l'hétérogénéité de la zone analysée. Le principe d'acquisition de plusieurs points de mesures pour une même position axiale est ci-après appelé « matriciel ». [0020] Plusieurs possibilités peuvent être envisagées pour déplacer le point de mesure longitudinalement et/ou latéralement sur la carotte et analyser l'hétérogénéité d'une même zone de mesure. Une première possibilité consiste à déplacer le laser par déviation du faisceau au moyen d'un miroir pivotant. Cette solution est la plus simple et la plus flexible, car le nombre de positions et l'écartement peuvent être facilement programmés. Dans une procédure de tirs séquentielle, la discrimination des différents points de mesure peut se faire simplement de façon temporelle : il suffit d'enregistrer le moment des tirs, la logique de définition des différents points de mesure, et le moment d'enregistrement des spectres pour remonter aux spectres de chaque point de mesure. On peut alors réaliser successivement des mesures en plusieurs points de la carotte (déterminés par les différentes positions du faisceau laser), avec un seul dispositif de collecte et d'analyse spectrale (focalisé sur chacun des points de mesure), et sans changer de position globale de visée du dispositif d'analyse sur la carotte. [0021] Alternativement, on peut prévoir au niveau de l'ensemble de mesure, un répartiteur de faisceau, système optique planaire ou bien à base de composants optiques discrets ou de fibres optiques par exemple, permettant de produire plusieurs faisceaux lasers (parallèles ou non). Ces faisceaux émergent de l'ensemble de mesure et suivent chacun des chemins respectifs et distincts de l'ensemble de mesure à la cible, pour former des points de mesure espacés par exemple de 1 à 10 mm. Les moyens de collecte sont configurés pour acheminer la lumière du plasma de chaque point de mesure vers le(s) spectromètre(s). On peut alors réaliser simultanément ou successivement des mesures en plusieurs points (déterminés par les faisceaux laser), sans changer de position axiale pour la tête de mesure. Pour activer successivement chaque voie de mesure, la direction du faisceau laser source peut être choisie à l'aide d'un moyen de déviation associé, par exemple un miroir en entrée du répartiteur de faisceau, pour amener celui-ci successivement vers chaque chemin optique d'illumination de la cible. On peut alors discriminer les spectres de chaque point de mesure par leurs dates d'enregistrement et le séquentiel de séquencement des tirs entre les différents points. Un même spectromètre par bande peut être utilisé pour par exemple 4 points de mesure en utilisant des détecteurs CCD. [0022] Alternativement encore, on peut utiliser un dispositif de collecte et d'analyse spectrale adapté pour une discrimination spatiale de la lumière collectée. Une possibilité est d'envoyer la lumière des différents plasmas dans une zone d'analyse vers un groupe de fibres optiques accolées, chaque fibre recevant finalement la lumière d'une sous région de la zone d'analyse comprenant un seul point d'analyse. Prenons le cas, par exemple, de 4 points de mesure sur lesquels on procède à des tirs simultanés. Le moyen de collecte comprend un dispositif optique permettant de focaliser chacun des plasmas obtenus sur un groupe de 4 fibres optiques (par exemple), sur lesquelles la lumière collectée est envoyée ; chacune des fibres représente donc une voie de collecte à laquelle correspond une sous-région du champ de vision et d'analyse, et un point de mesure. Chaque fibre doit amener la lumière collectée vers le(s) spectromètre(s) et doit être associée à une zone spécifique du détecteur, typiquement une matrice CCD, pour discriminer les spectres relatifs à chaque point. Les spectromètres étant préférentiellement déportés de la tête de mesure, les différentes fibres peuvent être réunies en un seul câble (fiber bundle) pour la transmission des signaux vers la zone d'analyse spectrale. On sépare ensuite à nouveau les signaux de chaque point de mesure au niveau de la zone d'analyse spectrale par des dispositifs optiques adaptés. Le câble amène les 4 signaux (par exemple) vers le spectromètre unique, ou respectivement vers un démultiplexeur pour séparer les différentes bandes spectrales de chaque point, puis les injecter dans un autre câble qui les amènent vers les spectromètres. Chaque spectromètre (un par bande spectrale) analyse enfin, sur son détecteur CCD, les 4 faisceaux réarrangés pour être alignés le long de la fente d'entrée. La discrimination se fait par la zone du CCD couverte par chacun des faisceaux en veillant à éviter le mélange des signaux. [0023] Enfin, on peut envisager des voies de collectes et d'analyse spectrale intégralement séparées spatialement, configurées pour associer une (seule) voie de collecte et d'analyse spectrale indépendante à un point de mesure (donc à un faisceau laser). Ceci garantit une meilleure isolation des signaux entre eux mais alourdit les dispositifs de collecte et d'analyse spectrale par rapport aux solutions précédentes, rendant le système moins compact et plus complexe. [0024] Dans tous les cas, les différents points de mesure doivent tous être dans le champ de vision de la caméra et les moyens de collecte doivent maximiser la collecte de chaque plasma. Grâce aux moyens de réglage de la distance entre le support de carotte et l'ensemble de mesure, le dispositif peut s'adapter à des dimensions transversales, donc des diamètres de carottes très divers, pour assurer un préréglage de la position de l'ensemble de mesure par rapport à la carotte, un réglage plus fin des paramètres de tir laser et de la prise d'image pouvant être effectué par des réglages propres de l'ensemble de mesure. [0025] Préférentiellement, le support de carotte comporte un convoyeur, typiquement à rouleaux motorisés, pour porter la carotte à analyser et la déplacer axialement pour l'amener dans la position requise face à l'ensemble 20 de mesure. Une butée axiale pourra être prévue pour définir une même position axiale des différentes carottes à analyser. [0026] Selon un premier mode de réalisation, le convoyeur comporte une pluralité de rouleaux fixes en position sur la table de mesure, les rouleaux étant disposés avec leurs axes inclinés pour former un vé de centrage de la carotte, 25 et certains au moins des rouleaux étant motorisés pour assurer le déplacement de la carotte axialement. [0027] Selon un deuxième mode de réalisation, le convoyeur comporte une goulotte de support et de centrage sur lequel la carotte est immobilisée, et la dite goulotte est déplaçable sur la table de mesure, guidée en translation 30 selon la direction axiale de la carotte, de manière à assurer une concordance de position entre la carotte et l'ensemble de mesure, quelle que soit leur position relative selon ladite direction axiale. [0028] Selon une disposition préférentielle, le dispositif comporte successivement une table d'amenée des carottes, la table de mesure pré- mentionnée, portant l'ensemble de mesure et le support de carotte, et une table d'évacuation des carottes, les trois tables précitées formant un ensemble modulaire dans lequel les tables peuvent être assemblées, puis séparées et réassemblées aisément. Une telle réalisation modulaire facilite grandement l'utilisation du dispositif qui peut ainsi, notamment lors de carottages d'exploration minière, pétrolière ou scientifique, être facilement monté à proximité d'un site de carottage, puis démonté et déplacé pour être utilisé sur un autre site. [0029] La table d'amenée et la table d'évacuation comportent chacune une pluralité de moyens de convoyage de carotte, déplaçables selon une direction transversale à la direction longitudinale du support de carotte de la table de mesure pour être alignés avec ledit support de carotte, chacun de ces moyens de convoyage comportant des moyens de translation de carotte, pour déplacer une carotte portée par un moyen de convoyage de la table d'amenée vers le support de carotte de la table de mesure, ou déplacer une carotte portée par ledit support de carotte vers un moyen de convoyage de la table d'évacuation. [0030] Selon le mode de réalisation choisi, ce sera donc la carotte seule qui sera déplacée de la table d'amenée vers le support de carotte de la table de mesure, puis de cette dernière vers la table d'évacuation, ou bien ce sera la carotte portée par une goulotte de support. [0031] Quel que soit le mode de réalisation, les moyens de convoyage permettent de charger plusieurs carottes sur la table d'amenée, en attente de réaliser l'analyse successivement sur chaque carotte. De manière similaire, les moyens de convoyage de la table d'évacuation permettent de stocker plusieurs carottes analysées avant de les évacuer par groupe. Ainsi, toutes les opérations de convoyage et de placement des carottes sur la table de mesure en position d'analyse, ainsi que leur évacuation sur la table d'évacuation, peuvent être aisément automatisées. [0032] Le support de carotte de la table de mesure est préférentiellement situé dans une chambre d'analyse fermée, formant un caisson. Ce caisson comporte une armature, des parois latérales, une porte d'entrée escamotable du côté de la table d'amenée, une porte de sortie escamotable du côté de la table d'évacuation, et un capot supérieur comportant une ouverture longitudinale permettant une communication entre l'ensemble de mesure et la carotte placée à l'intérieur de la chambre d'analyse, pendant le déplacement de l'ensemble de mesure sur toute la longueur de la carotte. La chambre de mesure est fermée pour assurer le confinement du rayonnement laser, empêcher la perturbation, par des lumières de l'environnement, des rayonnements émis lors de l'ablation de matière de la carotte par le laser et des dispositifs de collecte de spectre et d'images, et aussi pour assurer au besoin une climatisation et une dessiccation de la chambre d'analyse. Pour obturer l'ouverture longitudinale, on pourra notamment utiliser des moyens d'obturation déformables de type bandes souples, lors du passage de l'ensemble de mesure, pour permettre la dite communication entre l'ensemble de mesure et l'intérieur de la chambre d'analyse, et revenant ensuite en position d'obturation. [0033] Avantageusement, l'ensemble de mesure porté par la table de mesure est guidé en translation, selon la direction longitudinale du support de carotte, sur l'armature solidaire de la table de mesure, et des moyens de translation sont prévus, par exemple un système vis-écrou, actionnés par un moteur permettant un positionnement précis de l'ensemble de mesure par rapport à la carotte analysée. La source laser peut être déportée pour limiter/alléger la masse de l'ensemble de mesure, le faisceau laser étant acheminé vers celui-ci par un système de transmission optique, par exemple à base de fibre optique. [0034] Le positionnement de l'ensemble de mesure pourra être automatique, par une automatisation des moyens de translation et de positionnement, par exemple incrémental à partir d'une position d'origine, par exemple tous les 2 à 20 cm à partir d'une extrémité de la carotte. [0035] On appréciera encore que la présence de la caméra permet une observation de la texture de la carotte, qui n'est pas possible à l'oeil nu par un géologue utilisant simplement par exemple une version manuelle type pistolet- LIBS. Dans ce contexte, l'opérateur qui aura identifié à l'oeil certaines zones de la carotte pourra opérer une séquence de tir sur une zone de son choix, éventuellement déviant de l'axe principal de la carotte. [0036] Pour ce faire, le dispositif pourra aussi comporter des moyens de déplacement complémentaires pour déplacer l'ensemble de mesure transversalement à la direction longitudinale de la carotte, pour effectuer des analyses de part et d'autre de la génératrice située dans le plan vertical passant par l'axe de la carotte. [0037] Les moyens de réglage de la distance entre le support de carotte et l'ensemble de mesure peuvent être notamment formés de moteurs agissant sur la hauteur de l'armature. [0038] Le dispositif selon l'invention comportera aussi préférentiellement des moyens d'automatisation de la commande des moteurs de déplacement de l'ensemble de mesure, la commande du laser et de la caméra, et l'acquisition des résultats de l'analyse LIBS, cette automatisation permettant un pas d'échantillonnage régulier et contrôlé, et donc un traitement ultérieur plus pertinent des données et une comparaison/corrélation plus efficace entre deux forages. Les moyens d'automatisation peuvent également comprendre un module de traitement d'image, par exemple par segmentation graphique, pour identifier automatiquement des zones d'aspect différent et y réaliser des analyses. [0039] On notera aussi que l'analyse LIBS associée à l'ablation de matière par le laser permet de détecter et de s'affranchir des contaminations de surface. En particulier, le présent dispositif permet une irradiation répétée de la carotte 30 sur le même point de mesure autant que requis, de sorte à atteindre une certaine profondeur de mesure. Dans la pratique, le nombre de tirs lasers pratiqués au niveau d'un point de mesure peut par exemple varier de quelques dizaines à plusieurs centaines, pour atteindre une profondeur de pénétration jusqu'à environ 1 mm. On peut aussi envisager des séquences plus longues, et des profondeurs de pénétration plus importantes, mais d'une part celle-ci est liée au matériau analysé, et d'autre part la mesure peut éventuellement être perturbée par des retombées de matériau de la surface dans le cratère formé. Enfin, la stabilité de la ligne de visée peut être un facteur limitant si le nombre de tirs consécutifs augmente et selon la cadence du faisceau laser. [0040] Reste encore à noter que le présent dispositif peut être configuré pour intégrer en plus une mesure Raman à une longueur d'onde moitié de celle utilisée pour le LIBS. La mesure Raman peut se faire par les voies de d'illumination et de collecte utilisées pour le LIBS, en les adaptant pour transporter les deux longueurs d'ondes. Alternativement on peut prévoir au niveau de la tête de mesure une voie d'illumination supplémentaire, formant un point de collecte dans le champ de vision et d'analyse, c.-à-d. des moyens de collecte et de la caméra. Selon les configurations, comme expliqué plus haut, la mesure Raman peut se faire simultanément ou séquentiellement par rapport aux mesures LIBS. Très simplement, si l'on travaille en LIBS à 1064 nm, on peut facilement obtenir une source laser adaptée au Raman avec un doubleur de fréquence, le rayonnement Raman ainsi préparé étant injecté sur une voie d'illumination indépendante pour une mesure matricielle. [0041] Selon un autre aspect, la présente invention concerne également une méthode d'analyse de carottes de forage selon la technique LIBS telle que décrite ci-dessous.This makes it possible to evaluate more quickly the heterogeneity of the analyzed zone. The principle of acquisition of several measurement points for the same axial position is hereinafter called "matrix". Several possibilities can be envisaged to move the measurement point longitudinally and / or laterally on the core and analyze the heterogeneity of the same measurement zone. A first possibility is to move the laser by deflecting the beam by means of a pivoting mirror. This solution is the simplest and most flexible, because the number of positions and the distance can be easily programmed. In a sequential firing procedure, the discrimination of the different measurement points can be done simply in a temporal way: it is enough to record the moment of the shots, the logic of definition of the different points of measurement, and the moment of recording of the spectra to go back to the spectra of each measurement point. It is then possible to carry out successively measurements at several points of the core (determined by the different positions of the laser beam), with a single device for collection and spectral analysis (focused on each of the measurement points), and without changing position. overall aim of the analysis device on the core. Alternatively, a beam splitter, a planar optical system or based on discrete optical components or optical fibers for example, can be provided at the level of the measuring assembly, making it possible to produce several laser beams (parallel or otherwise). ). These beams emerge from the measuring assembly and follow each of the respective paths and distinct from the measuring assembly to the target, to form measuring points spaced for example from 1 to 10 mm. The collection means are configured to route the plasma light from each measurement point to the spectrometer (s). It is then possible to carry out simultaneously or successively measurements at several points (determined by the laser beams), without changing the axial position for the measuring head. To successively activate each measurement channel, the direction of the source laser beam can be chosen using an associated deflection means, for example a mirror at the input of the beam splitter, to bring it successively to each optical path of illumination of the target. The spectra of each measurement point can then be discriminated by their recording dates and the sequence of sequencing shots between the different points. A single band spectrometer can be used for eg 4 measurement points using CCD detectors. Alternatively again, one can use a collection device and spectral analysis adapted for spatial discrimination of the collected light. One possibility is to send the light of the different plasmas in an analysis zone to a group of contiguous optical fibers, each fiber finally receiving the light of a sub-region of the analysis zone comprising a single point of analysis. Take the case, for example, of 4 measuring points on which one proceeds to simultaneous shots. The collection means comprises an optical device for focusing each of the plasmas obtained on a group of 4 optical fibers (for example) on which the collected light is sent; each of the fibers therefore represents a collection path to which corresponds a sub-region of the field of view and analysis, and a measurement point. Each fiber must bring the collected light to the spectrometer (s) and must be associated with a specific area of the detector, typically a CCD matrix, to discriminate the spectra relative to each point. The spectrometers are preferably remote from the measuring head, the different fibers can be combined into a single cable (fiber bundle) for the transmission of signals to the spectral analysis area. The signals from each measuring point are then separated again at the level of the spectral analysis zone by suitable optical devices. The cable brings the 4 signals (for example) to the single spectrometer, or respectively to a demultiplexer to separate the different spectral bands of each point, and then inject them into another cable which brings them to the spectrometers. Each spectrometer (one per spectral band) finally analyzes, on its CCD detector, the 4 rearranged beams to be aligned along the entrance slit. The discrimination is done by the area of the CCD covered by each of the beams, taking care to avoid the mixing of the signals. Finally, spectrally separated collection and spectral analysis channels can be envisaged, configured to associate a (single) collection channel and independent spectral analysis with a measurement point (and thus with a laser beam). This ensures better isolation of the signals from each other but weighs down the collection and spectral analysis devices compared to previous solutions, making the system less compact and more complex. In all cases, the different measurement points must all be in the field of view of the camera and the collection means must maximize the collection of each plasma. Thanks to the means for adjusting the distance between the core support and the measuring assembly, the device can adapt to transverse dimensions, and therefore a very wide variety of core diameters, to ensure that the position of the assembly is preset. measurement with respect to the core, a finer adjustment of the laser firing parameters and the image taking that can be made by own settings of the measurement set. Preferably, the carrot support comprises a conveyor, typically motorized rollers, for carrying the core to be analyzed and move axially to bring it to the required position facing the assembly 20 of measurement. An axial stop may be provided to define the same axial position of the different cores to be analyzed. According to a first embodiment, the conveyor comprises a plurality of fixed rollers in position on the measuring table, the rollers being arranged with their inclined axes to form a centering vee of the core, and at least some of the rollers being motorized to move the core axially. According to a second embodiment, the conveyor comprises a support and centering chute on which the core is immobilized, and said chute is movable on the measuring table, guided in translation 30 in the axial direction of the core. , so as to ensure a positional match between the core and the measuring assembly, regardless of their relative position in said axial direction. According to a preferred arrangement, the device comprises successively a carrot feed table, the aforesaid measuring table, carrying the measuring assembly and the carrot support, and a core removal table, the three aforementioned tables forming a modular assembly in which the tables can be assembled, then separated and reassembled easily. Such a modular embodiment greatly facilitates the use of the device which can thus, particularly during mineral exploration cores, oil or scientific, be easily mounted near a coring site, and then disassembled and moved to be used on another site. The feed table and the discharge table each comprise a plurality of carrot conveying means, movable in a direction transverse to the longitudinal direction of the carrot support of the measuring table to be aligned with said support of carrot, each of these conveying means comprising carrot translation means, for moving a carrot carried by a conveying means of the feed table to the carrot support of the measuring table, or moving a carrot carried by said carrot support to a conveying means of the evacuation table. According to the embodiment chosen, it will be the only carrot that will be moved from the supply table to the carrot support of the measurement table, and then from the latter to the evacuation table, or this will be the carrot carried by a support chute. Whatever the embodiment, the conveying means allow to load several cores on the feed table, waiting to perform the analysis successively on each core. Similarly, the conveying means of the evacuation table can store several cores analyzed before evacuating them in groups. Thus, all the conveyor and carrot placement operations on the measuring table in the analysis position, as well as their evacuation on the evacuation table, can be easily automated. The carrot support of the measurement table is preferably located in a closed analysis chamber, forming a box. This box comprises a frame, side walls, a retractable entrance door on the side of the supply table, a retractable exit door on the side of the discharge table, and an upper cover having a longitudinal opening for communication between the measuring assembly and the core placed inside the analysis chamber, during the displacement of the measurement unit over the entire length of the core. The measuring chamber is closed to ensure the confinement of the laser radiation, to prevent the disturbance, by environmental lights, of radiation emitted during the ablation of core material by the laser and spectrum collection devices and of images, and also to provide if necessary a cooling and desiccation of the chamber of analysis. To close the longitudinal opening, it will be possible to use deformable closure means of flexible strips, during the passage of the measuring assembly, to allow said communication between the measuring assembly and the interior of the chamber analysis, and then returning to the closed position. Advantageously, the measuring assembly carried by the measuring table is guided in translation, in the longitudinal direction of the carrot support, on the integral frame of the measuring table, and translation means are provided by example a screw-nut system, actuated by a motor for precise positioning of the measuring assembly with respect to the core analyzed. The laser source can be deported to limit / lighten the mass of the measuring assembly, the laser beam being conveyed thereto by an optical transmission system, for example based on optical fiber. The positioning of the measurement unit may be automatic, by an automation of the translation and positioning means, for example incremental from an original position, for example every 2 to 20 cm from one end of the carrot. It will still be appreciated that the presence of the camera allows an observation of the texture of the carrot, which is not possible to the naked eye by a geologist using just for example a manual version gun-LIBS type. In this context, the operator who has identified with the eye certain areas of the core may operate a firing sequence on an area of his choice, possibly deviating from the main axis of the core. To do this, the device may also include complementary displacement means for moving the measuring assembly transversely to the longitudinal direction of the core, to perform analyzes on either side of the generator located in the plane. vertical passing through the axis of the carrot. The means for adjusting the distance between the carrot support and the measuring assembly may in particular be formed of motors acting on the height of the armature. The device according to the invention will also preferably comprise means for automating the control of the displacement motors of the measurement unit, the control of the laser and the camera, and the acquisition of the results of the analysis. LIBS, this automation allowing a regular and controlled sampling step, and therefore a more relevant subsequent treatment of the data and a more efficient comparison / correlation between two boreholes. The automation means may also include an image processing module, for example by graphic segmentation, to automatically identify areas of different appearance and perform analyzes. It will also be noted that the LIBS analysis associated with the ablation of material by the laser makes it possible to detect and overcome surface contaminations. In particular, the present device allows repeated irradiation of the core 30 on the same measurement point as required, so as to reach a certain depth of measurement. In practice, the number of laser shots made at a measuring point may, for example, vary from a few tens to several hundreds, to reach a penetration depth of up to about 1 mm. It is also possible to envisage longer sequences and greater depths of penetration, but on the one hand it is linked to the material analyzed, and on the other hand the measurement may possibly be disturbed by fallout of material from the surface. in the crater formed. Finally, the stability of the line of sight can be a limiting factor if the number of consecutive shots increases and according to the rate of the laser beam. It remains to note that the present device can be configured to integrate in addition a Raman measurement at half the wavelength of that used for the LIBS. The Raman measurement can be done by the illumination and collection channels used for the LIBS, adapting them to carry both wavelengths. Alternatively, an additional illumination path can be provided at the measuring head, forming a collection point in the field of view and analysis, i.e. collection means and the camera. According to the configurations, as explained above, the Raman measurement can be done simultaneously or sequentially with respect to the LIBS measurements. Very simply, if one works in LIBS at 1064 nm, one can easily obtain a laser source adapted to the Raman with a doubler of frequency, the Raman radiation thus prepared being injected on an independent illumination path for a matrix measurement. In another aspect, the present invention also relates to a drill core analysis method according to the LIBS technique as described below.

Brève description des dessins [0042] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description d'au moins un mode de réalisation présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent: Fig. 1: une vue de côté de l'ensemble du dispositif selon un premier mode de réalisation : Fig. 2: une vue de dessus de l'ensemble du dispositif de la Fig.1 ; Fig. 3: une vue selon une coupe transversale du dispositif de la Fig.1, montrant également l'appareillage électronique associé à l'ensemble de mesure ; Fig. 4 : un diagramme illustrant un protocole de mesure de carottes ; Fig. 5-6 : des images de carottes analysées selon la technique LIBS ; Fig. 7 : une vue selon une coupe transversale d'une deuxième variante du présent dispositif ; Fig. 8 : une vue selon l'axe longitudinal de la carotte d'une troisième variante d'ensemble de mesure utilisable dans le présent dispositif ; Fig. 9: a) une vue selon l'axe longitudinal de la carotte d'une quatrième variante d'ensemble de mesure utilisable dans le présent dispositif, et b) une vue des points de mesure obtenus.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0042] Other features and characteristics of the invention will become apparent from the description of at least one embodiment presented below, by way of illustration, with reference to the accompanying drawings. These show: Fig. 1: a side view of the entire device according to a first embodiment: FIG. 2: a top view of the entire device of Fig.1; Fig. 3: a view in a cross section of the device of Fig.1, also showing the electronic equipment associated with the measuring assembly; Fig. 4: a diagram illustrating a carrot measurement protocol; Fig. 5-6: images of carrots analyzed according to the LIBS technique; Fig. 7: a cross-sectional view of a second variant of the present device; Fig. 8: a view along the longitudinal axis of the core of a third variant of measuring assembly used in the present device; Fig. 9: a) a view along the longitudinal axis of the core of a fourth variant of measuring assembly used in the present device, and b) a view of the measuring points obtained.

Description d'une exécution préférée [0043] Une première variante de la présente invention est illustrée aux figures 1 à 3. Le dispositif d'analyse représenté comporte successivement une table d'amenée 1, une table de mesure 2 et une table d'évacuation 3. Ces tables sont assemblées de manière démontable. Elles sont complétées par des tables d'accessoires, tels qu'une table 41 de commande et de traitement de signal, supportant une unité électronique 91 de commande à processeurs numériques, pour la commande du laser, des différents moteurs et de la caméra, entre autres, ainsi qu'un démultiplexeur 92, et un ou plusieurs spectromètre(s) 93 de traitement des signaux lumineux provenant de l'ensemble de mesure, et une table 42 portant par exemple un bloc numérique 94 de calcul et de retransmission sans fil par une antenne 95. [0044] La table de mesure 2 porte un caisson 5, de dimensions adaptées pour contenir une carotte de forage C et ayant donc une forme allongée selon une direction axiale Al d'une telle carotte. Le caisson 5 comporte une armature 51, des parois latérales 52, une porte d'entrée 53 et une porte de sortie 54, réalisés par exemple sous forme de portes guillotines. Le caisson 5 comporte aussi un capot 55 dans lequel est ménagée une ouverture longitudinale 551 obturée par des volets souples déformables 552. [0045] L'ensemble de mesure 6 est porté par l'armature 51 du caisson 5, guidé en translation sur ladite armature, le déplacement de l'ensemble de mesure 6 étant par exemple réalisé par une tige filetée 61 coopérant avec un tube 62, formant un système vis écrou actionné par un moteur de commande de position de l'ensemble de mesure, non représenté. Ce système vis / écrou commandé par moteur constitue donc un moyen de déplacement axial de l'ensemble de mesure par rapport à la carotte, qui reste en position dans la chambre de mesure. Dans un protocole de mesure typique, l'ensemble de mesure est déplacé le long de la carotte pour prendre des mesures le long de la carotte, avançant de préférence à pas constant. Il est ainsi aisé de prendre des mesures de manière fiable et reproductible sur des carottes de forage, ce qui permet de construire le profil vertical de la roche correspondant au forage avec une bonne précision le long de l'axe de forage. [0046] L'armature 51 comporte aussi avantageusement des moteurs 511 permettant de modifier l'altitude de l'ensemble de mesure par rapport à la table de mesure 2 et donc d'adapter cette altitude en fonction du diamètre de la carotte C. Cet ajustement de hauteur peut se faire manuellement par l'opérateur, ou de manière automatisée, par détection de la distance entre l'ensemble de mesure et la carotte, ce qui peut par exemple se faire soit par détecteur dédié ou par exemple par un système autofocus de l'ensemble de mesure. [0047] L'ensemble de mesure 6 comporte de manière générale : - des moyens optiques d'illumination (ou d'irradiation) laser, reliés à une source laser 63 (qui peut aussi être déportée et reliée par fibre optique), configurés pour diriger un faisceau laser apte à générer en un point de la carotte le plasma requis pour l'utilisation de la méthode LIBS, ou respectivement configurés pour générer plusieurs faisceaux lasers différents pour former plusieurs points de mesure spatialement distincts sur la carotte ; - des moyens optiques de collecte (60) de la lumière du ou des plasma(s) ; et - une caméra d'imagerie 65, notamment pour prendre des images et vidéos couleur haute résolution. [0048] Dans la présente variante, l'ensemble de mesure 6 comprend préférablement un ensemble optique, appelé télescope 60, qui peut être par exemple construit à la manière du télescope de la suite instrumentale ChemCam équipant le Rover martien Curiosity de la NASA (mission Mars Science Laboratory), voir notamment l'article paru dans le périodique Space Science Reviews, no. 170, 2012: The ChemCam Instrument suite on the Mars Science Laboratory (MSL) Rover: Science objectives and Mast Unit par Maurice, S., Wiens, R., Saccoccio, M., ou bien adapté de celui-ci. [0049] Cet ensemble optique, appelé télescope 60, est conçu pour focaliser le(s) faisceau(x) laser (et ainsi créer un (respectivement des) plasma(s)) et capturer la lumière du ou des plasma(s) et l'image du contexte, le long d'un même axe optique. [0050] Le télescope 60 comporte donc un ou plusieurs sous-ensembles optiques ou optoélectroniques agencés pour : - focaliser le faisceau laser sur un point de la surface de la carotte analysée, par exemple au moyen d'un miroir mobile assurant la fonction d'auto-focus. On peut également prévoir un système de focalisation automatique comprenant un dispositif automatique de collecte et mesure du signal renvoyé par la zone d'analyse vers un capteur, un critère définissant la meilleure position de focalisation, et une boucle rétro-active permettant de sélectionner automatiquement la position du dispositif de réglage de la focalisation. - collecter les émissions spectrales du plasma généré. Cela se fait en focalisant la lumière captée par le télescope sur un moyen de transmission d'analyse spectrale de lumière. Ainsi, à l'arrière du télescope, l'essentiel de la lumière captée est refocalisé sur l'extrémité 64 d'une fibre optique 641 (ou un ensemble de fibres optiques). Une lame dichroïque 66 permet de différencier les voies émission (laser) et collecte (plasma) empruntées par les signaux au travers du télescope. obtenir par la caméra 65 une image de la zone englobant le point d'impact du laser, avant et après l'action du laser. Pour ce faire, on peut par exemple utiliser une lame dichroïque pour envoyer une fraction de la lumière collectée par le télescope en direction de la caméra, qui peut comprendre un Dispositif de Transfert de Charges (capteur CCD). [0051] Dans la présente variante, la source laser 63 est directement montée sur l'ensemble de mesure 6 et connecté au télescope 60. Elle peut être déportée à l'extérieur de celui-ci, sur une partie fixe du dispositif, afin de limiter la masse de la partie mobile. Dans ce cas, le raccordement entre la source laser et l'ensemble de mesure peut se faire préférentiellement par fibre optique. [0052] La lumière collectée est transmise par la fibre optique 641 au démultiplexeur 92 qui envoie les signaux lumineux vers un ou plusieurs spectromètres 93, leurs dispositifs de couplage de charges (CCD), et leurs électroniques associées (non représentées). L'ensemble spectrométrique est préférablement choisi pour couvrir la gamme 204 - 800 nm. Les images de la caméra 65 sont transmises à l'unité électronique de commande 91. [0053] Le support de carotte 7, situé dans le caisson de mesure 5 reposant sur la table mesure 2, comporte une pluralité de rouleaux motorisés 25 71 inclinés de manière à former un V de soutien et de centrage de la carotte C. [0054] Les tables d'amenée 1 et d'évacuation 3 comportent chacune plusieurs convoyeurs 11, 31, pourvus de rouleaux motorisés 12, 32, aptes à supporter une carotte et à déplacer la carotte selon sa direction axiale. [0055] La table d'amenée 1 comporte plusieurs convoyeurs 11 30 déplaçables selon la direction des flèches Fl, transversalement à la direction axiale Al de la carotte, de manière que chaque convoyeur 11, sur lequel les carottes C auront été préalablement déposées, puisse être placé en alignement avec le support de carotte 7 de la table de mesure 2, et de manière que la carotte portée par le convoyeur ainsi aligné puisse être translatée selon les flèches F2 sur le support de carotte 7, après avoir ouvert la porte d'entrée 53 du caisson 5. [0056] De manière similaire, la table d'évacuation 3 comporte plusieurs convoyeurs 31 déplaçables transversalement à la direction axiale A1, de manière que chaque convoyeur 31 puisse être placé en alignement avec le support de carotte 7, pour recevoir une carotte translatée depuis le support de carotte 7, après ouverture de la porte de sortie 54. [0057] On notera que l'instrument de mesure, respectivement l'ensemble optique du télescope 60, est avantageusement conçu pour permettre de déplacer le faisceau laser à la surface de la carotte sur une courte distance, typiquement de l'ordre 1 à 2 cm. Il est ainsi possible de prendre sur la carotte une série de points de mesure rapprochés, sans déplacement relatif entre l'ensemble de mesure 6 et la carotte C, respectivement son support/la table de mesure. [0058] Un intérêt du présent dispositif est sa transportabilité. La conception du dispositif est avantageusement réalisée pour former plusieurs modules coopérant pour faciliter l'assemblage/démontage du dispositif : - Module 1 : Instrument de mesure 6 = Télescope 60 + caméra 65 + autofocus le cas échéant + optionnellement le laser 63 (s'il n'est pas déporté) - Module 2 : armature 55 - Module 3 : Spectromètres + démultiplexeur + bloc électronique - Module 4 : Bloc numérique + antenne [0059] Un protocole de mesure préféré va être maintenant décrit en référence à la Figure 4. A l'étape 100 la carotte est mise en position sur le support de carotte dans la chambre de mesure 5. Les portes sont fermées et l'ajustement en hauteur est effectué (étape 102), de sorte à amener l'ensemble de mesure 6 à une distance prédéterminée de la carotte, qui correspond environ à la distance focale de l'optique de collecte. A l'étape 104, le dispositif est initialisé en vue de la mesure, et en particulier les compteurs de position (position axiale et position matricielle) sont initialisés. Le compteur de position axiale, noté A, indique la position axiale de la mesure (position relative de l'ensemble de mesure 6 par rapport à la carotte), alors que le compteur R est un compteur de série de points, qui indique les mesures voisines obtenues au même point A, sans déplacement relatif ensemble de mesure/carotte. [0060] Après la phase d'initialisation, l'ensemble de mesure est positionné/déplacé au premier point de mesure (étape 106) qui correspond aux valeurs A=1 et R=1, soit P(1,1). On procède alors successivement aux étapes : - 108: acquisition d'image et/ou de vidéos couleur haute résolution avant tir - cette étape est optionnelle, mais l'image permet de savoir ce sur quoi le (ou les) faisceau(x) a (ont) frappé (trou, inclusion...), et l'enregistrement de la séquence d'analyse peut aider à un éventuel diagnostic en cas de difficulté ou d'aberration lors d'une analyse. - 110: l'étape de tir englobe en fait la sous-étape de tir laser, c'est à dire l'émission du rayonnement focalisé sur le point de mesure désiré sur la carotte, correspondant à P(A,R), et la sous-étape suivante de l'acquisition de la lumière du plasma engendré par l'ablation laser, conformément au principe LIBS. Classiquement, l'acquisition est légèrement décalée dans le temps du fait de la physique associée. Ces sous-étapes de tir laser et d'acquisition de la lumière laser sont en pratique répétées un certain nombre de fois, par exemple quelques dizaines ou centaines de fois (tirs en rafale générant un spectre par tir). La lumière collectée est envoyée vers les spectromètres et moyens de traitement pour analyse. Dans les étapes décrites ici, chaque tir laser fournit un spectre. Mais, alternativement, plusieurs tirs peuvent aboutir à une acquisition spectrale intégrée ou moyennée. A l'issue de l'étape 110, une image couleur haute résolution de la carotte au niveau de la zone incluant le point de mesure est acquise. Une alternative ou un autre mode de fonctionnement à prévoir, si c'est jugé utile pour l'application visée, consiste à filmer les tirs lasers et la création du plasma. [0061] Dans le mode « matriciel », on exécute plusieurs mesures voisines au niveau de la position axiale A=1. On peut par exemple prendre une série de 5 4 points de mesure espacés régulièrement (par ex. de 1 à 5 mm) et alignés selon l'axe de la carotte. Des moyens d'ajustement de la position du point de mesure associés à l'instrument de mesure sont donc mis en oeuvre pour déplacer le point de mesure du point P(1,1) au point P(1,2), puis P(1,3), sans déplacement axial carotte/ensemble de mesure. Cela peut se faire par déviation 10 des éléments optiques. On peut aussi générer une matrice de faisceaux lasers (pluralité de faisceaux laser, parallèles ou non, suivant des chemins différents), où les différents faisceaux sont allumés en même temps ou successivement. La collecte, séparée ou commune, et la discrimination spatiale ou temporelle des spectres issus des différents points de mesure, donne alors accès à 15 l'hétérogénéité de la zone analysée. [0062] Ainsi après la mesure P(1,1), on effectue la mesure pour le 2e point de la position axiale A=1, ce qui est noté P(1, 2). Les étapes 106 à 108 sont donc répétées pour chacun point de la séquence matricielle. A la fin, on déplace l'ensemble de mesure selon l'axe de la carotte pour le préparer à la 20 mesure au deuxième point axial A=2, qui se situe à plusieurs centimètres, par exemple de 5 à 20 cm du premier point P(1,1). Et on reproduit les étapes de mesure (106 à 112) pour les différents points du mode matriciel à cette position A=2. [0063] Les étapes de mesures sont donc répétées le long de la carotte, en 25 incrémentant le compteur axial A jusqu'à la fin de la carotte, où celle ci peut être déchargée (étape 122). Le processus peut alors être stoppé, ou recommencé avec une autre carotte. [0064] L'unité électronique de commande (91) peut aisément être configurée pour mettre en oeuvre le protocole de mesure décrit ci-dessus en 30 relation avec la Fig.4. [0065] La Fig.5 illustre le principe de mesure décrit ci-dessus, et notamment la différence de pas entre les compteurs A et R sur une carotte. Les points de mesure sur la surface de la carotte sont indiqués par les ronds noirs. La mesure démarre en haut (par rapport à la Fig.5) de la carotte, le premier point de mesure étant à la position 1, donc P(1,1). Puis le déplacement du faisceau (sans déplacement de l'ensemble de mesure) permet l'acquisition d'une série de 4 autres points P(1,2) à P(1,5). Ensuite l'ensemble de mesure est déplacé à la 2ème position axiale, pour l'acquisition de la série P(2,1) à P(2,5). Puis l'ensemble de mesure est déplacé à la 3ème position axiale, pour la mesure de P(3,1) à P(3,5). Et ainsi de suite sur la longueur de la carotte. [0066] L'intérêt de l'imagerie post tir, qui permet de connaître la position exacte du (des) point(s) de mesure sur la surface de la carotte, et donc le contexte de la texture géologique, est manifeste sur les Figures 5 et 6. [0067] En effet, l'image contextuelle permet la reconnaissance de la zone analysée et l'interprétation des données LIBS. Dans le cas d'une matrice à grains fins (typiquement taille de particule <256 i.tm), comme pour les exemples des figures 5 et 6, le faisceau laser a une taille comparable ou supérieure à celle des grains, et la zone ablatée par le laser englobera des grains et la matrice, donnant la composition générale de la roche (« bulk composition »). En revanche, si le grain est gros, le faisceau laser peut tomber en plein milieu d'un grain, et la mesure ne révélera donc pas la nature de la matrice ou du ciment adjacent, mais permettra une analyse spécifique des grains ou inclusions analysées. L'image contextuelle permet entre autres de constater cela et d'interpréter les résultats en conséquence. [0068] Dans la figure 6, on a également représenté la possibilité de réaliser outre les mesures P(A,R), le long de la génératrice comprise dans le plan vertical passant par l'axe de la carotte, des mesures transversales, notées T, ou décalées par rapport à l'axe , notées D. [0069] On notera que dans l'exemple représenté aux figures 1 à 3, ce sont les rouleaux motorisésl2, 32 et 71 qui assurent l'entraînement direct des carottes C, par contact avec la surface des carottes. On pourrait aussi utiliser des goulottes dans lesquelles les carottes sont disposées et centrées de manière fixe, les dites goulottes étant mobilisées par des rouleaux motorisés de manière similaire à ce qui a été décrit précédemment, ou comportant d'autres moyens d'entraînement. [0070] Une telle variante avec goulotte de manutention est illustrée à la Fig.7, dans laquelle l'instrument de mesure est également simplifié. Dans la figure 7, on reconnaît la table de mesure 2 avec le caisson 5 et l'armature 55, ainsi que le convoyeur 7. On notera que la carotte est ici placée dans une goulotte de manutention 78, ou plus simplement « goulotte », ayant une section en V. Une telle goulotte 78 permet de supporter rigidement des carottes fragiles (par ex. friables), qui sont ainsi immobilisées, et centrées, dans la goulotte, et ne sont pas soumises au contact direct avec les rouleaux 71 motorisés. A titre d'alternative, au lieu du convoyeur à rouleaux moteur 71, d'autres types de mécanismes de convoyage et d'alignement peuvent être employés. Par exemple les rouleaux non motorisés supportent la goulotte, dont l'entrainement est réalisé par un mécanisme d'entrainement latéral. [0071] Dans la présente variante, l'ensemble de mesure est simplifié et compact. Le signe de référence 6' désigne l'ensemble de mesure qui comprend : [0072] - des moyens optiques d'illumination laser, reliés à la source laser 63, configurés pour diriger un faisceau laser 80 apte à générer en un point de la carotte le plasma requis pour l'utilisation de la méthode LIBS. La source laser 63 n'est de préférence pas portée par l'ensemble de mesure 6', et peut donc être placée sur le caisson 5, la table de mesure 2 ou déportée ailleurs. La transmission du rayonnement laser à l'ensemble de mesure se fait simplement par fibre(s) optique(s). Au niveau de l'ensemble de mesure 6', la fibre optique est associée à un bloc optique 84 comprenant des éléments d'alignement et de focalisation du faisceau laser sur la carotte. [0073] - des moyens optiques de collecte sont prévus pour capter/collecter la lumière du plasma généré par le faisceau laser incident 80 à la surface de la carotte, le point de mesure se trouvant dans le champ de vision 86 des moyens optiques de collecte. Les moyens optiques de collecte, symbolisés 88, peuvent être formés par l'extrémité d'une fibre optique, associée à des éléments optiques de focalisation (non montrés). Comme dans la variante de la Fig.3, les moyens optiques de collecte sont reliés par fibres optiques 641 aux instruments d'analyse 92, 93. [0074] - la caméra d'imagerie couleur haute résolution 65 pour les prises de vue de la zone analysée, avant et/ou après tir, ou des prises vidéo pendant les tirs, ou pour la sélection de la zone à analyser. [0075] Les moyens optiques d'illumination 84 et de collecte 88, et la caméra 65, sont donc ici intégrés dans un boitier commun 90, qui est plus compact que le télescope 60 de la Fig.3. [0076] Pour permettre le déplacement du point de mesure sans déplacer l'ensemble de mesure, le faisceau laser en sortie de fibre est dirigé vers un élément de déviation de faisceau 92, qui peut être par exemple un miroir 15 pivotant. [0077] On notera encore que l'ensemble de mesure, dans toutes les variantes présentées, comprend de préférence une vitre ou un hublot (non montré) qui sépare les éléments optiques de la chambre de mesure. Cela évite de détériorer les optiques et autres mécanismes de l'intérieur du télescope ou 20 de l'instrument de mesure, en les protégeant en particulier contre les poussières, projections, gaz et autres produits potentiellement corrosifs émis par l'ablation au laser du matériel carotté (avec hydrocarbures, etc). [0078] La commande du dispositif selon cette variante peut se faire au moyen de l'unité électronique de commande 91, comme pour la variante de la 25 Fig.1, ou comme les Fig.8/9 ci-dessous. Ici également, elle peut être programmée pour mettre en oeuvre la méthode décrite ci-dessus en relation avec la Fig.4. [0079] Dans la variante de la Fig.7, le mode matriciel, i.e. acquisition de plusieurs points de mesure spatialement séparés pour une même position 30 axiale tête de mesure / carotte, est réalisé avec un seul faisceau laser dévié par un miroir. [0080] Dans la variante de la Fig.8, l'ensemble de mesure est initialement conçu pour émettre plusieurs faisceaux lasers séparés vers la carotte, de sorte à former au moins deux points d'analyse séparés spatialement sur l'échantillon, selon un motif prédéfini. Plus précisément, dans le cas présenté ici, l'ensemble de mesure est conçu pour générer et diriger trois faisceaux laser distincts et spatialement séparés vers l'échantillon, pour former 3 points d'analyse séparés spatialement sur l'échantillon. Les 3 points de mesure, indiqués 81, sont alignés selon la génératrice se trouvant dans le plan vertical passant par l'axe A de la carotte, ce qui correspond par exemple aux points P(1,1), P(1,2) et P(1,3) de la carotte de la Fig.5. Chacun des 3 faisceaux laser 81 est acheminé vers l'échantillon via un chemin optique propre par des moyens optiques d'illumination laser contenus dans l'ensemble de mesure. Par exemple, le rayonnement laser arrivant de la source 63 par la fibre optique 82 au niveau de l'ensemble de mesure 6" peut être redistribué, au moyen d'un coupleur approprié (non montré), sur 3 fibres optiques 85, définissant 3 chemins optiques internes indépendants, associés chacun à une optique de focalisation (non montrée) pour l'émission du faisceau laser 80' respectif. [0081] Les 3 points de mesure 81 se trouvent dans le champ de vision 86' des moyens optiques de collecte 88'. La caméra 85 possède également un 20 champ de vision englobant les 3 points de mesure. [0082] Comme pour la variante de la Fig.4, les moyens optiques de collecte 88' peuvent être constitués par l'extrémité d'une fibre optique lentillée (avec distance focale et distance de travail appropriée), formant une voie unique de collecte à condition que cela ne perturbe pas la voie illumination 25 laser. Si l'absence de perturbation n'est pas garantie, il est préférable de procéder aux mesures séquentiellement, c'est-à-dire alternativement au niveau de chaque point de mesure 81, de sorte à générer/collecter/analyser les plasmas de façon indépendante pour chaque point de mesure. Par ailleurs, avec des moyens optiques de collecte adaptés, c'est-à-dire aptes à discriminer 30 spatialement la lumière collectée, on peut procéder à des tirs simultanés sur les trois points de mesure 85. A cet effet, les moyens optiques de collecte peuvent comprendre un ensemble de fibres optiques positionnées centralement (comme 88'), ou bien plusieurs voies de collecte distinctes, chacune ayant un champ de vision limité à un point de mesure donné, et étant reliée à un spectromètre (ou un par bande spectrale). [0083] Une quatrième variante est illustrée à la Fig.9, dans laquelle l'ensemble de mesure 206 est conçu pour former 4 points d'analyse séparés spatialement sur l'échantillon, selon un motif matriciel prédéfini, par exemple placés aux 4 coins d'un parallélépipède. Chacun des 4 faisceaux laser 280 est acheminé jusqu'à l'échantillon via un chemin optique propre, par des moyens optiques de transmission et de focalisation contenus dans l'ensemble de mesure 206. Comme pour la Fig.8, le rayonnement laser arrivant de la source 263 par la fibre optique 282 au niveau de l'ensemble de mesure 206 peut être redistribué, au moyen d'un coupleur approprié (non montré), sur 4 fibres optiques 285, définissant 4 chemins optiques internes indépendants, associés chacun à une optique de focalisation (non montrée) pour l'émission du faisceau laser 280 respectif. Ici les 4 fibres optiques sont placées aux coins d'un carré, seuls deux fibres 285 et deux faisceaux laser 280 étant représentés sur la Fig.9 a) pour des raisons de clarté. Les 4 points de mesure 281 obtenus, représentés sur la Fig.9 b), sont disposés aux quatre coins d'un carré (cela pourrait aussi être un rectangle) centré par rapport à la génératrice se trouvant dans le plan vertical passant par l'axe A de la carotte. Au centre des 4 fibres 285 se trouve la caméra 240 couleur haute résolution, qui englobe le carré de la zone d'analyse. [0084] Les moyens de collecte comprennent autant de voies de collecte qu'il y a de voies d'illumination. Une fibre de collecte 250 est donc associée à chaque voie d'illumination. Dans la représentation de la Fig.9, l'extrémité de chaque fibre 250 est représentée avec un angle, qui symbolise l'optique de focalisation recevant la lumière du plasma créé par le faisceau laser associé, réfléchie par une lame dichroïque 252. A noter que dans cette configuration les voies de collecte 250 sont indépendantes et permettent donc des analyses en simultané sur les quatre points sans interférences. Les 4 fibres optiques 250 (à noter que seules deux sont représentées, comme pour les voies d'illumination) se rejoignent à l'arrière de l'ensemble de mesure 206 pour former un fibre bundle 256 relié au démultiplexeur. La caméra 240 est reliée aux moyens de traitement. [0085] Selon encore un autre mode de réalisation, les 2x4 dispositifs optiques de la Fig.9 peuvent être remplacés par 1 seul, capable d'assurer la focalisation de 4 faisceaux laser et la collecte de 4 plasmas sans les mélanger, avec une seule lame dichroïque sur le trajet des signaux (1 chemin pour la longueur d'onde laser -1064 nm ; l'autre pour la lumière allant de l'ultraviolet au très proche infrarouge pour le plasma). [0086]DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT [0043] A first variant of the present invention is illustrated in FIGS. 1 to 3. The analysis device represented successively comprises a feed table 1, a measurement table 2 and an evacuation table. 3. These tables are dismountably assembled. They are supplemented by accessory tables, such as a control and signal processing table 41, supporting an electronic control unit 91 for digital processors, for controlling the laser, the various motors and the camera, between other, as well as a demultiplexer 92, and one or more spectrometer (s) 93 for processing the light signals coming from the measuring assembly, and a table 42 carrying for example a digital block 94 for calculation and wireless retransmission by An antenna 95. The measuring table 2 carries a box 5, of suitable dimensions to contain a drill core C and thus having an elongate shape in an axial direction Al of such a core. The casing 5 comprises a frame 51, side walls 52, an entry door 53 and an outlet door 54, made for example in the form of guillotine doors. The casing 5 also comprises a cover 55 in which is formed a longitudinal opening 551 closed by flexible deformable flaps 552. The measuring assembly 6 is carried by the armature 51 of the casing 5, guided in translation on said armature , the displacement of the measuring assembly 6 being for example made by a threaded rod 61 cooperating with a tube 62, forming a screw nut system actuated by a position control motor of the measuring assembly, not shown. This motor-driven screw / nut system thus constitutes a means of axial displacement of the measurement assembly with respect to the core, which remains in position in the measurement chamber. In a typical measurement protocol, the measurement set is moved along the core to take measurements along the core, preferably advancing at a constant pitch. It is thus easy to take measurements reliably and reproducibly on drill core, which allows to build the vertical profile of the rock corresponding to drilling with good accuracy along the axis of drilling. The armature 51 also advantageously comprises 511 engines for modifying the altitude of the measurement assembly with respect to the measurement table 2 and thus to adapt this altitude as a function of the diameter of the core C. height adjustment can be done manually by the operator, or automatically, by detecting the distance between the measuring assembly and the core, which can for example be done either by dedicated detector or for example by an autofocus system of the measuring set. The measuring assembly 6 generally comprises: laser optical illumination (or irradiation) means connected to a laser source 63 (which can also be deported and connected by optical fiber), configured to directing a laser beam capable of generating at a point in the core the plasma required for the use of the LIBS method, or respectively configured to generate a plurality of different laser beams to form a plurality of spatially distinct measurement points on the core; optical means for collecting (60) the light of the plasma (s); and an imaging camera 65, in particular for taking high resolution color images and videos. In the present variant, the measuring unit 6 preferably comprises an optical assembly, called telescope 60, which can be for example constructed in the manner of the telescope of the ChemCam instrumental suite equipping the Martian Curiosity Rover of NASA (mission Mars Science Laboratory), see in particular the article published in the periodical Space Science Reviews, no. 170, 2012: The ChemCam Instrument suite on the Mars Science Laboratory (MSL) Rover: Science Objectives and Mast Unit by Maurice, S., Wiens, R., Saccoccio, M., or adapted from it. This optical assembly, called telescope 60, is designed to focus the laser beam (s) (and thus create a (respectively) plasma (s)) and capture the light of the plasma (s) and the image of the context, along the same optical axis. The telescope 60 thus comprises one or more optical or optoelectronic subassemblies arranged to: focus the laser beam on a point on the surface of the analyzed core, for example by means of a movable mirror providing the function of auto-focus. It is also possible to provide an automatic focusing system comprising an automatic device for collecting and measuring the signal returned by the analysis zone to a sensor, a criterion defining the best focusing position, and a retro-active loop for automatically selecting the position of the focus control device. - collect the spectral emissions of the generated plasma. This is done by focusing the light captured by the telescope on a transmission means spectral analysis of light. Thus, at the rear of the telescope, most of the light captured is refocused on the end 64 of an optical fiber 641 (or a set of optical fibers). A dichroic plate 66 makes it possible to differentiate between the emission (laser) and collection (plasma) paths borrowed by the signals through the telescope. obtain by the camera 65 an image of the zone encompassing the point of impact of the laser, before and after the action of the laser. To do this, one can for example use a dichroic blade to send a fraction of the light collected by the telescope towards the camera, which may include a Charge Transfer Device (CCD sensor). In the present variant, the laser source 63 is directly mounted on the measuring assembly 6 and connected to the telescope 60. It can be offset outside of it, on a fixed part of the device, in order to limit the mass of the moving part. In this case, the connection between the laser source and the measuring assembly can be preferably done by optical fiber. The collected light is transmitted by the optical fiber 641 to the demultiplexer 92 which sends the light signals to one or more spectrometers 93, their charge coupling devices (CCD), and their associated electronics (not shown). The spectrometric unit is preferably selected to cover the 204 - 800 nm range. The images of the camera 65 are transmitted to the electronic control unit 91. The carrot holder 7, located in the measurement box 5 resting on the measurement table 2, comprises a plurality of motorized rollers 25 71 inclined by in order to form a support and centering V of the core C. [0054] The feed tables 1 and evacuation 3 each comprise several conveyors 11, 31, provided with motorized rollers 12, 32, able to support a carrot and moving the core in its axial direction. The feed table 1 comprises several conveyors 11 30 movable in the direction of the arrows Fl, transversely to the axial direction Al of the core, so that each conveyor 11, on which the cores C have been previously deposited, can be placed in alignment with the carrot holder 7 of the measuring table 2, and so that the core carried by the conveyor thus aligned can be translated according to the arrows F2 on the carrot support 7, after having opened the door of inlet 53 of the casing 5. Similarly, the discharge table 3 comprises several conveyors 31 movable transversely to the axial direction A1, so that each conveyor 31 can be placed in alignment with the carrot support 7, for receive a carrot translated from the carrot holder 7, after opening the exit door 54. It will be noted that the measuring instrument, respectively the optic set e of the telescope 60, is advantageously designed to allow the laser beam to be displaced on the surface of the core over a short distance, typically of the order of 1 to 2 cm. It is thus possible to take on the core a series of close measuring points, without relative displacement between the measuring unit 6 and the core C, respectively its support / the measuring table. An advantage of the present device is its transportability. The design of the device is advantageously made to form several cooperating modules to facilitate the assembly / disassembly of the device: - Module 1: Measuring instrument 6 = 60 + 65 camera + autofocus if necessary + optionally the laser 63 (if not deported) - Module 2: armature 55 - Module 3: Spectrometers + demultiplexer + electronic block - Module 4: Digital block + antenna [0059] A preferred measurement protocol will now be described with reference to FIG. step 100 the core is placed in position on the core support in the measuring chamber 5. The doors are closed and the height adjustment is performed (step 102), so as to bring the measuring assembly 6 to a predetermined distance from the core, which corresponds approximately to the focal length of the collection optics. In step 104, the device is initialized for measurement, and in particular the position counters (axial position and matrix position) are initialized. The axial position counter, denoted A, indicates the axial position of the measurement (relative position of the measurement unit 6 with respect to the core), whereas the counter R is a series of points meter, which indicates the measurements. neighbors obtained at the same point A, without relative displacement measuring unit / core. After the initialization phase, the measurement assembly is positioned / moved to the first measurement point (step 106) which corresponds to the values A = 1 and R = 1, ie P (1,1). The steps are then successively: - 108: image acquisition and / or high resolution color video before shooting - this step is optional, but the image makes it possible to know what the beam (s) (x) has (have) hit (hole, inclusion ...), and the recording of the analysis sequence can help a possible diagnosis in case of difficulty or aberration during an analysis. 110: the firing step in fact encompasses the laser firing sub-step, that is to say the emission of the radiation focused on the desired measurement point on the core, corresponding to P (A, R), and the next sub-step of the acquisition of plasma light generated by laser ablation, in accordance with the LIBS principle. Classically, the acquisition is slightly offset in time due to the associated physics. These sub-stages of laser firing and laser light acquisition are in practice repeated a number of times, for example a few tens or hundreds of times (gunshots generating a spectrum per shot). The collected light is sent to the spectrometers and processing means for analysis. In the steps described here, each laser shot provides a spectrum. But, alternatively, several shots can lead to an integrated or averaged spectral acquisition. At the end of step 110, a high resolution color image of the core at the zone including the measurement point is acquired. An alternative or another mode of operation to predict, if it is deemed useful for the intended application, is to film the laser shots and the creation of the plasma. In the "matrix" mode, several neighboring measurements are performed at the axial position A = 1. For example, a series of 5 measuring points may be spaced regularly (eg from 1 to 5 mm) and aligned along the axis of the core. Means for adjusting the position of the measurement point associated with the measuring instrument are therefore used to move the measuring point from the point P (1,1) to the point P (1,2), then P ( 1,3), without axial displacement core / measuring set. This can be done by deflecting optical elements. It is also possible to generate a matrix of laser beams (a plurality of laser beams, parallel or otherwise, along different paths), where the different beams are lit at the same time or successively. The collection, separate or common, and the spatial or temporal discrimination of the spectra from the different measurement points, then gives access to the heterogeneity of the analyzed zone. Thus after the measurement P (1,1), the measurement is made for the second point of the axial position A = 1, which is noted P (1, 2). Steps 106 to 108 are therefore repeated for each point of the matrix sequence. At the end, the measuring assembly is moved along the axis of the core to prepare it for measurement at the second axial point A = 2, which is several centimeters, for example 5 to 20 cm from the first point. P (1,1). And we reproduce the measurement steps (106 to 112) for the different points of the matrix mode at this position A = 2. The measurement steps are therefore repeated along the core, by incrementing the axial counter A to the end of the core, where it can be discharged (step 122). The process can then be stopped, or restarted with another carrot. The electronic control unit (91) can easily be configured to implement the measuring protocol described above in relation to FIG. 4. Fig.5 illustrates the measurement principle described above, and in particular the difference in pitch between the counters A and R on a core. Measuring points on the surface of the core are indicated by the black circles. The measurement starts at the top (with respect to Fig.5) of the core, the first measurement point being at the position 1, therefore P (1,1). Then the displacement of the beam (without displacement of the measurement unit) allows the acquisition of a series of 4 other points P (1,2) to P (1,5). Then the measuring set is moved to the 2nd axial position, for the acquisition of the series P (2.1) to P (2.5). Then the measuring set is moved to the 3rd axial position, for the measurement of P (3.1) to P (3.5). And so on the length of the carrot. The interest of post-firing imagery, which allows to know the exact position of the point (s) of measurement on the surface of the core, and therefore the context of the geological texture, is obvious on the Figures 5 and 6. Indeed, the contextual image allows the recognition of the analyzed area and the interpretation of LIBS data. In the case of a fine-grained matrix (typically particle size <256 μm), as for the examples of Figures 5 and 6, the laser beam has a size comparable to or greater than that of the grains, and the ablated zone by the laser will encompass grains and the matrix, giving the bulk composition of the rock ("bulk composition"). On the other hand, if the grain is large, the laser beam can fall in the middle of a grain, and the measurement will not reveal the nature of the adjacent matrix or cement, but will allow a specific analysis of the grains or inclusions analyzed. The contextual image makes it possible to see this and to interpret the results accordingly. In Figure 6, there is also shown the possibility to achieve in addition to the measurements P (A, R), along the generatrix included in the vertical plane passing through the axis of the core, transverse measurements, noted T, or offset with respect to the axis, noted D. [0069] Note that in the example shown in Figures 1 to 3, it is the motorized rollersl2, 32 and 71 which provide direct drive cores C, by contact with the surface of the carrots. It would also be possible to use chutes in which the cores are arranged and centered in a fixed manner, said chutes being mobilized by motorized rollers in a manner similar to that described above, or comprising other drive means. Such a variant with handling chute is illustrated in Fig.7, in which the measuring instrument is also simplified. In FIG. 7, the measuring table 2 is recognized with the box 5 and the frame 55, as well as the conveyor 7. It will be noted that the core is here placed in a handling chute 78, or more simply "chute", having a V-shaped section. Such a chute 78 makes it possible to rigidly support fragile (eg friable) cores, which are thus immobilized and centered in the chute, and are not subjected to direct contact with the motorized rollers 71. Alternatively, instead of the motor roller conveyor 71, other types of conveying and aligning mechanisms may be employed. For example the non-motorized rollers support the chute, whose training is performed by a lateral drive mechanism. In the present variant, the measuring assembly is simplified and compact. The reference sign 6 'designates the measuring assembly which comprises: optical laser illumination means, connected to the laser source 63, configured to direct a laser beam 80 capable of generating at a point of the core the plasma required for the use of the LIBS method. The laser source 63 is preferably not carried by the measuring assembly 6 ', and can therefore be placed on the casing 5, the measurement table 2 or offset elsewhere. The transmission of the laser radiation to the measuring assembly is done simply by optical fiber (s). At the level of the measuring assembly 6 ', the optical fiber is associated with an optical block 84 comprising alignment and focusing elements of the laser beam on the core. Optical collection means are provided for collecting / collecting the plasma light generated by the incident laser beam 80 on the surface of the core, the measurement point being in the field of view 86 of the optical collection means . The optical collection means, symbolized 88, may be formed by the end of an optical fiber, associated with optical focusing elements (not shown). As in the variant of FIG. 3, the optical collection means are connected by optical fibers 641 to the analysis instruments 92, 93. [0074] the high resolution color imaging camera 65 for the shooting of the analyzed area, before and / or after shooting, or video shots during firing, or for the selection of the area to be analyzed. The optical means of illumination 84 and collection 88, and the camera 65, are here incorporated into a common box 90, which is more compact than the telescope 60 of Fig.3. To allow the measurement point to move without moving the measuring assembly, the laser beam at the fiber exit is directed towards a beam deflection element 92, which may be for example a pivoting mirror. It will also be noted that the measuring assembly, in all the variants presented, preferably comprises a window or a porthole (not shown) which separates the optical elements from the measurement chamber. This avoids damaging the optics and other mechanisms of the telescope interior or the measuring instrument, in particular by protecting them against dust, spatter, gas and other potentially corrosive products emitted by laser ablation of the material. cored (with hydrocarbons, etc.). The control of the device according to this variant can be done by means of the electronic control unit 91, as for the variant of Fig.1, or as Fig.8 / 9 below. Here also, it can be programmed to implement the method described above in relation to FIG. In the variant of FIG. 7, the matrix mode, i.e. acquisition of several spatially separated measuring points for the same axial position measuring head / core, is achieved with a single laser beam deflected by a mirror. In the variant of FIG. 8, the measurement unit is initially designed to emit several separated laser beams towards the core, so as to form at least two spatially separated analysis points on the sample, according to a predefined pattern. Specifically, in the case presented here, the measurement set is designed to generate and direct three distinct and spatially separated laser beams to the sample, to form 3 spatially separated analysis points on the sample. The 3 measuring points, indicated 81, are aligned along the generatrix located in the vertical plane passing through the axis A of the core, which corresponds for example to the points P (1,1), P (1,2) and P (1,3) of the carrot of FIG. Each of the 3 laser beams 81 is routed to the sample via a clean optical path by optical laser illumination means contained in the measurement assembly. For example, the laser radiation coming from the source 63 through the optical fiber 82 at the measuring assembly 6 "can be redistributed, by means of a suitable coupler (not shown), on 3 optical fibers 85, defining 3 independent internal optical paths, each associated with a focusing optics (not shown) for the emission of the respective laser beam 80 'The 3 measuring points 81 are in the field of view 86' of the optical collection means 88 'The camera 85 also has a field of view encompassing the 3 measuring points [0082] As for the variant of Fig.4, the optical collection means 88' may be constituted by the end of a lenticular optical fiber (with focal length and appropriate working distance), forming a single collection path provided that this does not disturb the laser illumination pathway If the absence of disturbance is not guaranteed, it is preferable to proceed to measures sequentially, that is to say alternately at each measurement point 81, so as to generate / collect / analyze the plasmas independently for each measurement point. Moreover, with suitable optical collection means, that is to say capable of spatially discriminating the light collected, simultaneous firing can be carried out on the three measurement points 85. For this purpose, the optical means of collection may comprise a set of centrally positioned optical fibers (such as 88 '), or several distinct collection channels, each having a field of view limited to a given measurement point, and being connected to a spectrometer (or one spectral band ). A fourth variant is illustrated in FIG. 9, in which the measuring assembly 206 is designed to form 4 spatially separated analysis points on the sample, according to a predefined matrix pattern, for example placed at the four corners. of a parallelepiped. Each of the 4 laser beams 280 is conveyed to the sample via a clean optical path, by optical transmission and focusing means contained in the measuring assembly 206. As for FIG. 8, the laser radiation arriving from the source 263 by the optical fiber 282 at the measuring assembly 206 can be redistributed, by means of a suitable coupler (not shown), on 4 optical fibers 285, defining 4 independent internal optical paths, each associated with a focusing optics (not shown) for the emission of the respective laser beam 280. Here the four optical fibers are placed at the corners of a square, only two fibers 285 and two laser beams 280 being shown in Fig.9 a) for reasons of clarity. The 4 measurement points 281 obtained, shown in Fig.9 b), are arranged at the four corners of a square (this could also be a rectangle) centered relative to the generator located in the vertical plane passing through the axis A of the carrot. At the center of the 4 fibers 285 is the high resolution 240 color camera, which encompasses the square of the analysis area. The collection means comprise as many collection channels as there are illumination channels. A collection fiber 250 is therefore associated with each illumination path. In the representation of Fig.9, the end of each fiber 250 is represented with an angle, which symbolizes the focusing optics receiving the plasma light created by the associated laser beam, reflected by a dichroic plate 252. Note that in this configuration the collection channels 250 are independent and therefore allow simultaneous analysis on the four points without interference. The 4 optical fibers 250 (note that only two are represented, as for the illumination channels) meet at the rear of the measuring assembly 206 to form a bundle fiber 256 connected to the demultiplexer. The camera 240 is connected to the processing means. According to yet another embodiment, the 2x4 optical devices of FIG. 9 can be replaced by only 1, capable of focusing 4 laser beams and collecting 4 plasmas without mixing them, with a single dichroic plate on the signal path (1 path for laser wavelength -1064 nm, the other for ultraviolet to very near infrared light for plasma). [0086]

Claims (20)

REVENDICATIONS1. Dispositif d'analyse spectroscopique de carottes de forage (C), notamment de carottes de forage d'exploration pétrolière, minière ou scientifique mettant en oeuvre une méthode d'analyse spectroscopique induite par ablation laser (LIBS), comprenant : - un ensemble de mesure (6), comprenant : - des moyens optiques d'illumination laser, reliés à une source laser (63), configurés pour diriger au moins un faisceau laser apte à générer en au moins un point de la carotte le plasma requis pour l'utilisation de la méthode LIBS, - des moyens optiques de collecte de la lumière du plasma, - une caméra d'imagerie permettant de photographier précisément la zone d'analyse et/ou de filmer l'analyse (65) ; - au moins un spectromètre (93) relié aux moyens optiques de collecte ; - des moyens de traitement de données pour traiter les signaux fournis par le(s) spectromètre(s) et les images fournies par la caméra ; - un support de carotte (7) pour supporter la carotte sur une table de mesure (2), et pour maintenir la carotte dans une position prédéterminée, - des moyens (61, 62) pour opérer un déplacement relatif entre l'ensemble de mesure (6) et le support de carotte (7), selon au moins la direction axiale (A1) de la carotte, et pour positionner le faisceau laser, respectivement l'axe optique des moyens optiques de collecte, en des points prédéterminés de la carotte, - de préférence, des moyens de réglage (511) pour régler la distance entre le support de carotte et l'ensemble de mesure.REVENDICATIONS1. Apparatus for the spectroscopic analysis of drill core (C), in particular of oil exploration, mining or scientific exploration cores implementing a laser ablation induced spectroscopic analysis method (LIBS), comprising: a measuring unit (6), comprising: - optical laser illumination means, connected to a laser source (63), configured to direct at least one laser beam capable of generating in at least one point of the core the plasma required for use the LIBS method; - optical means for collecting plasma light; - an imaging camera making it possible to accurately photograph the analysis zone and / or to film the analysis (65); at least one spectrometer (93) connected to the optical collection means; data processing means for processing the signals supplied by the spectrometer (s) and the images provided by the camera; - a carrot holder (7) for supporting the core on a measuring table (2), and for holding the core in a predetermined position, - means (61, 62) for operating a relative displacement between the measurement unit (6) and the core support (7), in at least the axial direction (A1) of the core, and for positioning the laser beam, respectively the optical axis of the optical collection means, at predetermined points of the core - Preferably, adjusting means (511) for adjusting the distance between the core holder and the measuring assembly. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le support de carotte comporte un convoyeur (7, 71), pour porter la carotte à analyser et ladéplacer axialement pour l'amener dans la position requise face à l'ensemble de mesure.2. Device according to claim 1, wherein the carrot holder comprises a conveyor (7, 71), to carry the core to be analyzed and the axle to bring it to the required position in front of the measuring assembly. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le convoyeur comporte une pluralité de rouleaux (71) fixes en position sur la table de mesure, les rouleaux étant disposés avec leurs axes inclinés pour former un vé de centrage de la carotte, et certains au moins des rouleaux étant motorisés.3. Device according to claim 2, wherein the conveyor comprises a plurality of rollers (71) fixed in position on the measuring table, the rollers being arranged with their inclined axes to form a centering vee of the core, and some at less rollers being motorized. 4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le convoyeur comporte une goulotte de support et de centrage sur lequel la carotte est immobilisée, et la dite goulotte est déplaçable sur la table de mesure, guidée en translation selon la direction axiale de la carotte.4. Device according to claim 2, wherein the conveyor comprises a support and centering chute on which the core is immobilized, and said chute is movable on the measuring table, guided in translation in the axial direction of the core. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif comporte successivement une table d'amenée des carottes (1), la table de mesure (2), portant l'ensemble de mesure et le support de carotte, et une table d'évacuation (3) des carottes, les trois tables précitées formant un ensemble modulaire ; et la table d'amenée (1) et la table d'évacuation (3) comportent de préférence chacune une pluralité de moyens de convoyage de carotte (11, 31), déplaçables selon une direction transversale à la direction longitudinale (A1) du support de carotte (7) de la table de mesure.5. Device according to any one of the preceding claims, wherein the device comprises successively a core feed table (1), the measuring table (2), carrying the measuring assembly and the carrot holder, and an evacuation table (3) of the cores, the three aforementioned tables forming a modular assembly; and the feed table (1) and the discharge table (3) preferably each comprise a plurality of carrot conveying means (11, 31) movable in a direction transverse to the longitudinal direction (A1) of the support of carrot (7) of the measuring table. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel chacun des moyens de convoyage (11, 31) comporte des moyens de translation de carotte (12, 32), en particulier des rouleaux de transport motorisés (12, 32), pour déplacer une carotte portée par un moyen de convoyage de la table d'amenée vers le support de carotte de la table de mesure ou déplacer une carotte portée par ledit support de carotte vers un moyen de convoyage de la table d'évacuation.6. Device according to claim 5, wherein each of the conveying means (11, 31) comprises carrot translation means (12, 32), in particular motorized transport rollers (12, 32), for moving a carrot. carried by means of conveying the feed table to the carrot support of the measuring table or moving a core carried by said core support to a means of conveying the discharge table. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un caisson fermé formant une chambre d'analyse dans laquelle le support de carotte de la table de mesure est placé.7. Device according to any one of the preceding claims, comprising a closed box forming an analysis chamber in which the carrot support of the measuring table is placed. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le caisson comporte une armature, des parois latérales, une porte d'entrée escamotable du côté de la table d'amenée et une porte de sortie escamotable du côté de la table d'évacuation, et un capot supérieur comportant une ouverture longitudinale avec les moyens d'obturation déformables, permettant une communication entre l'ensemble de mesure et l'intérieur de la chambre d'analyse, pendant le déplacement de l'ensemble de mesure, sur toute la longueur de la carotte..8. Device according to claim 7, wherein the box comprises a frame, side walls, a retractable entrance door on the side of the feed table and a retractable outlet door on the side of the discharge table, and an upper cover having a longitudinal opening with the deformable closure means, allowing communication between the measuring assembly and the inside of the analysis chamber, during the displacement of the measuring assembly, over the entire length of the the carrot.. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mesure (6) porté par la table de mesure est guidé en translation, selon la direction longitudinale du support de carotte, sur une armature (55) solidaire de la table de mesure, et comprenant préférablement des moyens de translation de l'ensemble de mesure, actionnés par un moteur permettant un positionnement précis de l'ensemble de mesure par rapport à la carotte analysée.9. Device according to any one of the preceding claims, wherein the measuring assembly (6) carried by the measuring table is guided in translation, in the longitudinal direction of the core carrier, on a frame (55) integral with the measuring table, and preferably comprising means of translation of the measuring assembly, actuated by a motor for precise positioning of the measuring assembly with respect to the core analyzed. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens de déplacement complémentaires pour déplacer l'ensemble de mesure transversalement à la direction longitudinale de la carotte.10. Device according to any one of the preceding claims, comprising complementary displacement means for moving the measuring assembly transversely to the longitudinal direction of the core. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mesure comprend en ensemble d'éléments optiques pour diriger et focaliser le faisceau laser sur la carotte, de sorte à y créer un plasma, capturer la lumière du plasma, en particulier dans une fibreoptique, et capturer le contexte autour du point de mesure au moyen de la caméra d'imagerie.11. Device according to any one of the preceding claims, wherein the measuring assembly comprises an assembly of optical elements for directing and focusing the laser beam on the core, so as to create a plasma, capture the plasma light. , especially in a fiberoptic, and capture the context around the measuring point by means of the imaging camera. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mesure est configuré de sorte que la focalisation du laser et la collecte de la lumière sont réalisées le long du même axe optique.The device according to any of the preceding claims, wherein the measurement assembly is configured such that laser focusing and light collection are performed along the same optical axis. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : les moyens optiques d'illumination sont aptes à diriger au moins deux faisceaux laser séparés vers la carotte, de sorte à former au moins deux points d'analyse séparés spatialement sur l'échantillon, selon un motif prédéfini ; les moyens optiques de collecte ont un champ de vision dans lequel se trouvent lesdits au moins deux points de mesure.13. Device according to any one of the preceding claims, wherein: the optical illumination means are capable of directing at least two separate laser beams to the core, so as to form at least two spatially separated analysis points on the screen. sample, according to a predefined pattern; the optical collection means have a field of view in which are located said at least two measuring points. 14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel les moyens optiques de collecte sont conçus pour permettre une discrimination spatiale des plasmas provenant desdits au moins deux points de mesure, respectivement une collecte indépendante des plasmas par des voies de collecte séparées, notamment en cas de tir simultané des au moins deux faisceaux laser.14. Device according to claim 13, wherein the optical collection means are designed to allow spatial discrimination of plasmas from said at least two measurement points, respectively an independent collection of plasmas by separate collection channels, especially in case of simultaneous shooting of the at least two laser beams. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens d'ajustement du faisceau laser associés à l'ensemble de mesure, permettant de déplacer le point de mesure sans mouvement relatif entre la carotte, respectivement son support, etl'ensemble de mesure, pour réaliser une matrice de points de mesure non simultanés.15. Device according to any one of the preceding claims, comprising means for adjusting the laser beam associated with the measuring assembly, for moving the measuring point without relative movement between the core, respectively its support, and the set of measurement, to achieve a matrix of non-simultaneous measurement points. 16. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l'ajustement de direction du faisceau laser sur la carotte est effectué par un élément optique de l'ensemble de mesure, en particulier un miroir pivotant.16. Device according to the preceding claim, wherein the directional adjustment of the laser beam on the core is performed by an optical element of the measuring assembly, in particular a pivoting mirror. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la carotte de forage est une carotte pleine, une carotte reconstituée, carotte reconstituée de déblais forages, ou une coupe longitudinale d'une telle carotte.17. Device according to any one of the preceding claims, wherein the drill core is a solid core, a reconstituted carrot, carrot reconstituted drill cuttings, or a longitudinal section of such a core. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mesure comprend des moyens de focalisation, en particulier un autofocus, sur le chemin optique d'illumination laser et/ou de collecte de la lumière du plasma.Device according to any one of the preceding claims, in which the measuring assembly comprises focusing means, in particular autofocusing, on the optical path for laser illumination and / or for collecting the plasma light. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une unité électronique (91) de commande pour commander le dispositif et opérer de manière automatisée la manipulation des carottes et/ou l'acquisition de données avec l'ensemble de mesure.19. Apparatus according to any one of the preceding claims, comprising an electronic control unit (91) for controlling the device and operating in an automated way the handling of the cores and / or the acquisition of data with the measurement unit. 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mesure comprend une voie d'illumination supplémentaire recevant un rayonnement laser à une longueur d'onde appropriée pour l'analyse Raman de sorte à générer un faisceau laser formant sur la carotte un point de mesure dans le champ de vision des moyens de collecte.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the measuring assembly comprises an additional illumination path receiving laser radiation at a wavelength suitable for Raman analysis so as to generate a laser beam forming on the carrot a measuring point in the field of vision of the collection means.
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