Spectrométrie / spectroscopie appliquée

[invite164a8bff]

Bonjour à tous,

J'ai entendu parler il y a quelque temps déjà d'une méthode de triage (en usine sur des convoyeurs) utilisant des caméras dans l'infrarouge proche (NIR).
Cette méthode permet de trier différentes sortes de plastique, de fibre et de métal en les séparant des déchets organiques.
En analysant le spectre infrarouge de chaque objet passant devant les caméras, ils sont capables d'en identifier la nature (bois, plastique etc.) comme s'il s'agissait d'une signature.

Je trouve le concept intéressant et j'aimerais l'adapter à une toute autre échelle.

Le fonctionnement de cette technologie est résumé sur le site web d'une compagnie de recyclage.

http://www.eaglevizion.com/technolog...fonctionnement

Le premier ennui que j'ai est de déterminer la source lumineuse qu'ils utilisent.

Je sais qu'en laboratoire pour étudier l'optique on utilise un laser hélium-néon.
D'ailleurs, je ne sais pas au fait pourquoi ce type de source est privilégié à un autre. C'est une première question.
Je sais qu'en spectroscopie infrarouge on utilise un rayon de lumière infrarouge, mais je ne sais pas de quel appareil il provient. Peut-être encore un laser helium-neon? C'est une deuxième question.

Par contre, pour en revenir au cas qui me concerne, je ne vois pas pourquoi cette source devrait être exclusivement ou spécialement infrarouge.
Après tout, vu la température sur terre, les objets émettent tous déjà dans les infrarouges. Non? Pourquoi ne pas utiliser dans ce cas une bonne vieille ampoule incandescente? Ou pas de lumière du tout. (rire) C'est une troisième question.

Le second ennui que j'ai est d'ordre technique.
Une fois son acquisition faite, je n'aurais pas besoin d'une caméra NIR pour filmer le trafic de voitures nocturne, je veux le spectre.
Donc, j'aurais certainement à faire l'achat d'un logiciel de traitement aussi.
En connaissez-vous? J'en ai vu plusieurs sur les sites mêmes des fournisseurs de caméra, mais j'ignore pour le moment s'ils conviennent au type d'usage que je veux faire.

Bref...

Merci d'avance! Et désolé si mes question peuvent paraître absurdes.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
La lecture du site me laisse très sceptique.
Il est vrai que les plastiques ont des réflectivités et surtout des transmittances différentes suivant leur nature.

Pour cela il faut les éclairer avec de la lumière « blanche » (même en NIR). C'est-à-dire avec de la lumière qui contient toutes les longueurs d’onde que l’on souhaite analyser. Donc, l’histoire du laser He-Ne, ne me semble pas crédible.

Mais le gros problème est que cela ne peut fonctionner que pour des plastiques sans colorants ni peintures. Alors, pour le tri de déchets je n’y crois pas vraiment.

Le spectre de la « lumière » émise par rayonnement thermique ne dépend pas de la nature de l’objet (ou très peu). C’est surtout l’émissivité que change. Les objets « noirs » aux fréquences considérées apparaissent plus brillants. Mais la « noirceur » d’un plastique dépend aussi de la peinture ou de la charge en pigments.

Que viennent faire els voitures ici ? Ce sont vos déchets ?

Et pour reconnaître le spectre des couleurs des voitures (ou des déchets) il vous faut beaucoup plus qu’une camera. Il vous faut un spectrophotomètre. C’est un appareil qui prend un rayon de lumière (donc, un seul pixel de l’image) qui le fait passer par un prisme ou un réseau de diffraction. La lumière sortante est envoyée à une barrette de photodiodes (ou équivalent, en CDD ou MOS) qui donnera un signal qui dépend la l’intensité reçue à cette longueur d’onde. Ce n'est qu'avec ce signal qu'un logiciel pourra faire quelque chose.

Je crois que ça ne vaut pas la peine de continuer avant que vous nous décriviez très précisément ce que vous voudriez faire.
Au revoir.

[invite164a8bff]

Merci de réponse!

Donc j'aurais besoin d'une source lumineuse qui contient les longueurs d'ondes que je veux particulièrement analyser.
Ça répond à ma plus grande interrogation.

Et cette lumière "blanche" avec quel instrument la produit-on généralement si, tout comme moi, on s'intéresse surtout aux infrarouges proches? Une idée?

Au pire, je pourrais mener mes propres tests. Si j'analyse des sources lumineuses différentes en les faisant passer dans un réseau de diffraction de bonne qualité, je devrais être en mesure de déterminer laquelle contient les longueurs d'ondes désirées. Mais puisqu'on parle d'infrarouges, je devrais également avoir en bout de ligne des capteurs infrarouges. Sinon comment pourrais-je les mesurer avec mes deux yeux... Et comment faire fonctionner tout ça... il va falloir que je cogite.

De quoi sont faits les capteurs sur les spectroscopes/spectromètres infrarouge au juste? Un peu comme les détecteurs infrarouges qu'on branche à un système d'alarme?

En terminant, non, les voitures ne sont pas le déchet que je veux trier. C'était simplement, parce qu' une des utilisations très courantes des caméras NIR est de surveiller le trafic automobile de nuit et que ce que je veux en faire est un peu plus sophistiqué. Bref, c'était une remarque sans importance.

Pour le moment je cherche simplement un moyen automatisé de trier des bouteilles de plastique (genre PET), celles qui contiennent de l'eau généralement et les séparer des ordures. Des ordures tout à fait ordinaires. Pas de déchets de construction.

Merci encore!

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La source la plus logique et bon marché de lumière blanche dans le visible et dans l’infrarouge est une ampoule incandescente. Classique ou à halogène.

Tous les capteurs des cameras ou appareils photo courants « voient » le NIR. Ils le voient mieux que le visible et pour faire des photos ordinaires correctes ils sont dotés d’un filtre qui bloque les NIR.
Mais non les cameras de surveillance, qui doivent voir des objets éclairés en NIR.
On peut transformer beaucoup de webcams ordinaires en camera IR simplement en enlevant le filtre en question. Mais on ne peut pas le faire pour toutes. Il faut que l’objectif soit démontable et que le filtre soit fixé à l’arrière de celui-ci.

Les capteurs IR ordinaires sont des simples photodiodes au Si. Mais ils ne fonctionnent que pour le NIR. Car le Si est opaque à l’IR lointain.
Dans ce cas il faut utiliser des diodes de composition différente. Il suffit de chercher « far infrared detector ».

À votre place, je commencerais par me renseigner sur le spectre de la lumière réfléchie (ou réémise ?) par le PET. Sans cette connaissance, vous perdez votre temps.

Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite164a8bff]

Excellent!

C'est très clair.
Évidemment je cherche plus d'informations sur le spectre du PET. Chaque jour apporte un nouvel élément, mais ce n'est pas des détails faciles à trouver.
De toute façon, je meurs d'envie de faire des petits tests moi-même. Je me cherche simplement une raison. (rire)

Merci!