Le polychromateur

Le polychromateur est un système de spectromètre à corrélation de champ d'obscurité, programmable électroniquement et basé sur un microsystème optique composé d'un réseau de diffration programmable. Ce dispositif a été mis au point dans le cadre d'une collaboration entre Honeywell, le MIT et Sandia National Lab. Plutôt que de servir de moyen de projection d'images, le polychromateur est un nouveau système de capteur capable de distinguer un grand nombre d'espèces gazeuses à distance en utilisant une combinaison de systèmes optiques et de MEMS. Ce dispositif autorise une sensibilité et une sélectivité suffisantes par détecter de très faibles quantités de gaz pour des applications en imagerie pour la biologie et la sécurité.

Le polychromateur n'a pas besoin de cellule de référence contrairement à de nombreuses techniques conventionnelles d'analyse de gaz. Pour ce faire, le spectre de référence pour chaque mesure est obtenu par modulation du réseau du polychromateur. Les dispositifs les plus récents consistent en des milliers d'éléments de faisceau mécaniques sur une plaquette de silicium. Les faisceaux et les actionneurs sont fabriqués par les techniques standard d'élaboration de couches minces. Chaque élément de réseau fait 10 µm de large et 1 cm de long et est conçu pour pouvoir se déplacer verticalement vers le haut ou vers le bas comme le montre l'image ci-dessous.

La lumière provenant de l'environnement (par exemple celle d'un nuage gaseux suspect) est dirigée vers le capteur après avoir été collectée par un « relais » optique tel qu'un téléscope ou une lunette binoculaire. Le réseau est alors programmé pour accorder le spectre incident avec un spectre de référence. C'est ainsi qu'on détermine si le nuage gaseux contient la substance avec laquelle le réseau était conçu pour s'accorder. Bien evidemement, la principale caractéristique du dispositif est sa capacité à être reconfiguré. Le polychromateur remplace ainsi toute une rangée de bonbonnes de gaz contenant les produits chimiques de référence et qui aurait dûes être utilisées pour mettre en oeuvre une technique de spectrométrie par corrélation.