Infrarouge

[Olivier21380]

Bonsoir à tous,
Je souhaite réaliser des travaux sur l'influence de l' infrarouge, mes travaux se concentreront sur l'émission du germanium. Ce dernier soumis à un champ électrique et magnétique croisés, émet dans l'IR. Je recherche donc toutes informations pour réaliser un montage.
Voici un lien pour accéder à un PDF qui met en avant ce phénomène. Malheureusement, pas de détails concernant le protocole de la mise sous tension.
Merci par avance

https://www.google.com/url?sa=t&sour...sKmp0ihE9IzxkR
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[jiherve]

bonjour,
tudieu un papier d'Aigrain .
c'est expliqué en fait ils utilisent une diode Ge fabriquée par leurs soins (c’était la grande époque) , l’émission IR est celle de la recombinaison électrons/trou.
JR

[Deedee81]

Salut,

On trouve facilement des diodes au germanium émettant dans l'IR (dans le commerce). Pour le montage : tu veux dire : détecteur, électronique et tout ça ?
(je dois dire que je ne comprend pas bien la demande)

[jiherve]

re
je n'ai surtout pas vu les champs croisés.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[Olivier21380]

Merci pour les retours. Concernant les champs croisés, j'ai trouvé cette info dans le doc que vous trouverez dans le lien en fin de texte ( info en bas de page). Je peux en conclure que le germanium émet dans l'IR simplement sous un champ electrique ?
Concernant ma demande, je souhaite réaliser un montage comme ce premier PDF pour étudier l'émission d'IR sur des colonies bactériennes ou encore sur la cellule végétale. Je suis donc preneur de toutes aides pour cette conception. Cela pourrait être un tube par lequel le rayonnement sortirait par une extrémité et à l'autre une sphère ou une lentille en germanium que l'on trouve facilement. La question est comment le contact se fait-il avec la source électrique ainsi que sous quelle tension, sous quel ampérage. Dans le premier PDF il est indiqué, je cite:
La lumière à détecter était modulée à 125 périodes. Le signal fourni par la cellule pouvait donc être amplifié par un amplificateur sélectif suivi d’un détecteur synchrone, d’où une excellente sensibilité.
Le courant doit-il être interrompu pour avoir cette émission ?
Un générateur avec un signal impulsionnel pourrait-il convenir dans le cas d'une réponse positive à la précédente question ?
Vous indiquez qu'une simple diode émet, pouvez-vous m'en dire un peu plus. Le rayonnement doit être suffisament puissant pour l' exploiter.
Merci à vous.

https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bp...germanium.zoom

[Deedee81]

Je n'en sais pas plus mais je n'avais pas entièrement compris ton besoin. Avec ça les experts de ce forum pourront t'aider

[jiherve]

re
il existe plein de diodes IR qui feront le travail et une diode cela fonctionne très bien en continu.
Là tu as dégoté un papier datant du tout début de l’électronique état solide c'est historiquement intéressant mais totalement dépassé.
la modulation à 125Hz permettait de faire des mesures en isolant le signal du bruit thermique des capteurs et des sources IR parasites, mais cela reste d'actualité.
pour le coté optique effectivement une lentille germanium c'est l'idéal.
JR

[Olivier21380]

L'idée de la diode est sans doute la plus simple pour la mise en application. Je pourrais faire les premiers essais avec des diodes type 1n34 par expemple. Cependant, les travaux que je souhaite réaliser porte sur le germanium pur, je veux dire par là qu'il n'a pas subit d'introduction d'impurtés comme c'est le cas dans la fabrications des diodes. Dans un second temps, en prenant comme référence ce fameux PDF datant d'une autre époque avec une sphère de germanium, je pourrais avoir réellement l'émission "naturelle". Quelques questions restent en suspens:
-comment le contact est réalisé entre l'alimentation et la sphère (possibilité lentille?)
-quel type d'alimentation ( tension,etc..) pour qu'il y est émission d'IR?
Merci

[jiherve]

re
là je ne comprends plus rien !
Qu'apporte de plus le germanium dans la production d'IR , car il n'a jamais été utilisé pour çà, la longueur d'onde ?
Le Germanium n’émet pas d'IR de façon naturelle le truc à champs croisé n'est pas plus naturel qu'une diode!
enfin une 1N34 n'est pas prête d’émettre quoique ce soit ou seulement de façon fugitive lorsqu'elle claquera!
les LED 1.8µ cela existe :https://www.meetoptics.com/light-sou..._t_r=1750,2050
JR

[RomVi]

Bonjour

Avant de proposer quoique ce soit il faudrait préciser la longueur d'onde souhaitée, la dispersion, et la puissance d'émission.

[jiherve]

re
comme il s'appuie sur des publis concernant le germanium alors 1.8µ c'est pas idiot.
li tout et essaye de comprendre moi je sui largué car le coté "naturel" m’échappe.
JR

[RomVi]

J'ai bien compris la publi, mais celle ci démontre juste la possibilité d'utiliser le germanium comme source IR proche, il n'y a qu'un rapport très lointain avec la demande.
C'est un peu comme si on se basait sur les travaux de Otto von Guericke (qui a découvert qu'en frottant une boule de soufre on produit de l’électricité) pour concevoir une alimentation stabilisée.
Il faut avant tout définir la puissance nécessaire, et vérifier qu'une led est suffisante. Pour focaliser on peut aussi utiliser une lentille en silice, qui est transparente à 1.8µm

[jiherve]

re
la publi d'Aigrain est plutôt centrée sur la recombinaison électrons/trous, l’émission IR n'est qu'un moyen de mesure.
son but c'est çà :

Concernant ma demande, je souhaite réaliser un montage comme ce premier PDF pour étudier l'émission d'IR sur des colonies bactériennes ou encore sur la cellule végétale

cherche t il à irradier ses cibles avec de l'IR ou bien pense t il les faire émettre de l'IR mystère et boule de gomme!
JR

[Olivier21380]

J'emploie le terme "naturel" pour citer la proposition que l'on m'a faite pour l'utilisation d'une diode au germanium. Hors dans la fabrication de ces diodes il y a dopage, introduction d'impurtés et donc le germanium n'est plus "naturel" avec sa composition originelle. Je souhaite utiliser le germanium comme source d'IR pour ses longueurs d'ondes que je souhaite étudier sur des cultures. Pour revenir à ce premier PDF, l'utilisation du germanium est bien d'utiliser son émission d'IR.
Il ne s'agit que de cette recherche, celle de l'étude des longeurs d'ondes du germanium ( 3,5 µm à 14 µm ~) comme l' indique ce document ( voir image).
Donc ma demande était de réaliser comme sur le PDF cité, un montage analogue. Mais un doute me vient avec toutes ces interrogations, dans ce même PDF, le germanium émet des IR car sous influence d'un champ electrique et/ou magnétique ou bien cette sphère est uniquement utilisée comme lentille pour laisser uniquement passer les IR d' une source de lumière comme par exemple l'halogène qui émet dans toute la gamme des IR
???

[jiherve]

re
non c’était bien le germanium pur qui émettait , le dispositif était une diode à pointe si j'ai bien compris.
la bande interdite du germanium c'est 0.66ev donc émission sur 1.8µ.
et je rappelle que cet élément n'est pas utilisé comme source IR ou autre ,pas plus que le silicium!
il existe des diodes couvrant largement les IR pourquoi réinventer l'eau tiède?
JR

[Olivier21380]

Oui j'ai bien conscience que l'utilisation première ni même lointaine du germanium est mis en avant pour son émission dans l'IR. Cependant c'est ce sur quoi je souhaite travailler. Je suis donc preneur de toutes orientations pour la conceptuon de cette "diode à pointe".
Par ailleurs pour éviter toutes confusions, de quel type de diodes qui couvrant la plage des IR vous parlez ?
Merci

[jiherve]

Bonjour
je replace le lien :https://www.meetoptics.com/light-sou...__t_r=830,5500
il y a le choix !
C'est souvent AsGa+autres.
JR

[Olivier21380]

Merci pour le lien. Je pense dans un premier réaliser les premiers essais dans la bande interdite des 1,8µm. Je n'aurais cependant pas la plage dans l'IR lointain (2 à 6µm) comme indique le PDF

[jiherve]

re
j'espère que tu te rends compte que ton projet nécessite des moyens quasi industriels; car il faut fabriquer une sphère de Ge (avec tout de même un petit dopage sans doute), l'usiner au bon endroit(sphère de Weierstrass) et y souder électriquement la pointe (fil d'or ou de tungstène).
Et qu'ensuite la focalisation ,si elle est possible, des IR sera un problème sans doute ardu.
Pourquoi ne pas utiliser les diodes commerciales?
JR

[Olivier21380]

Oui j'en ai conscience mais pour l'instant ce n'ai qu'a l'étude pour ce qui est des différentes étapes de conception. J'ai trouvé des sphères pur en 8mm de diamètre, une connaissance peut réaliser l'alésage. Le reste est à venir. Comme indiqué dans mon précédent msg, je vais commencer par des essais avec la diodes que tu m'as conseillé (1,8µm). Il me faudra une alimentation par ailleurs, si tu as un conseil à ce sujet.
Pourquoi continuer à vouloir réaliser cette émission à partur du Ge?
J'aurais une plus grande plage d'émission d'IR, surtout dans le lointain avec cette unique montage. Pour couvrir cette plage ( et je ne l'aurais pas entière)il me faudrait un grand nombre de diodes, et le prix de vente de certaines est très élevé (650 euros pour l'une d'entre elle et ce pour une seule longueur d'onde!).

[jiherve]

re
pour alimenter une diode électroluminescente il faut une alimentation régulée en courant, les schémas ne manquent pas dur le net.
JR

[Olivier21380]

Merci. Une autre possibilité pour avoir l'ensemble de la plage du Ge serait d'utiliser une lentille par laquelle un faisceaux lumineux provenant d'un halogène qui lui émet dans l'ensemble de la plage d'IR.

[RomVi]

Un halogène non, par contre on peut utiliser un filament nu, un réflecteur à l’arrière et une lentille + filtre passe bande à l'avant.

[Olivier21380]

Merci pour ce retour RomVi. Je pense très certainement après réflexion que cette voie sera la plus approprié. Pouvons-nous donc approfondir ?
Dans l'ordre des choses:
-1/ le filament
ampoule standard dont la puissance pourra être en fonction de la puissance recherchée.
-2/ le réflecteur
Réflecteur parabolique
-3/ lentille
Lentille en Ge de quel type?
Monocristallin/polycristallin ?
La plage recherchée est donc toujours dans celle du germanium pur (~2um/~14um)
-4/ le filtre passe bande
Pour quelle utilité ?
La lentille n'aura pas cette fonction d'être uniquement transparente aux IR du Ge?
Merci

[RomVi]

On peut effectivement partir d'une ampoule halogène standard, mais il faut impérativement retirer enveloppe en verre qui filtre les IR.
Pour le réflecteur on utilise un miroir a couche métallique, le filament étant placé au foyer si on veut un faisceau parallèle.
Pour la lentille on peut utiliser une grande variété de matériaux, en fonction de la longueur d'onde souhaitée (en reprenant le tableau que tu as posté au message 14). La lentille peut en effet faire office de filtre passe bande.

[jiherve]

bonsoir
je pressens une catastrophe car un filament nu c'est assez délicat à contrôler.
JR

[RomVi]

Si on le fait chauffer à faible température il n'y a pas de problème.
Attention toutefois, la puissance rayonnée dépend de la surface émettrice, avec un filament d'ampoule on ne va peut être pas rayonner assez ; il faut faire le calcul.

[jiherve]

re
voir loi de Wien 1.8µ au max d’émission => T > 1000K; C'est chaud!
JR

[RomVi]

1000K pour un filament en tungstène ce n'est pas grand chose, il peut rester longtemps à cette température à l'air libre.
On pourrait même utiliser un simple fil de nichrome.

[Olivier21380]

Un fil de ce type dans l'air va pas se vaporiser?