Caustiques en champ proche générées par des particules transparentes : reconstruction par holographie numérique en ligne mots clés
Résumé
L’holographie numérique en ligne est une technique d’imagerie volumétrique particulièrement adaptée à la caractérisation spatiale (position, vitesse et tailles/morphologies) des écoulements particulaires dilués. Dans de nombreux domaines la connaissance de la composition des particules est aussi d’un grand intérêt. Nous réalisons cette mesure avec l’holographie numérique en ligne par l’analyse du champ proche des particules. Dans cette région les contributions des différents processus de diffusion de la lumière peuvent être plus facilement distinguées et notamment les caractéristiques du jet photonique (caustique vers l’avant générée par les rayons simplement réfractés). La localisation dans l’espace du maximum d’intensité de cette caustique permet d’estimer l’indice de réfraction relatif des particules. Dans cette communication, nous montrons que, dans le cadre de l’approximation de Fresnel de la diffraction scalaire, le jet photonique reconstruit par holographie numérique correspond à la tâche d’Airy d’une lentille sphérique. Par analogie avec les notions d’images virtuelles et réelles employées en optique pour les lentilles convergentes et divergentes, cette tâche est restituée de façon réelle pour les particules ayant un indice relatif supérieur à un et de façon virtuelle pour les particules dont l’indice relatif est plus petit que l’unité. Ceci fournit une solution simple et numériquement très efficace pour différencier ou caractériser la composition des particules solides, liquides ou gazeuses. Une validation expérimentale en laboratoire sur un écoulement triphasique montre qu’il est désormais possible d’obtenir simultanément la position dans l’espace, la vitesse, la trajectoire, la taille et la composition de particules en écoulement.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...