Brevet FR2328961A1 — publié le 19770520

La présente invention a pour objet un procéde de mesure de la concentration d'un corps contenu dans un gaz et des dispositifs mettant en oeuvre ce procédé. Elle trouve une application notamment dans la mesure de la concentration en vapeur d'eau contenue dans un gaz et en particulier dans l'atmosphère. Elle peut également s'appliquer à la détection de polluants dans l'atmosphère. Lorsqu'on veut mesurer la concentration d'un corps contenu dans un gaz, on met à profit des propriétés physiques ou chimiques dudit corps qui permettent de le distinguer d'autres corps présents dans le gaz et par le biais de ces propriétés on effectue une analyse quantitative dudit corps. C'est ainsi qu'on connait des méthodes optiques qui sont fondées sur la mesure de l'absorption que présente le corps à doser à des longueurs d'onde particulières ou sur la mesure de la luminescence qu'il présente sous l'action de diverses excitations. Tous ces procédés connus sont caractérisés par le fait que l'analyse s'effectue directement sur le corps dont on cherche la concentration. Or, dans certains cas, le corps dont on veut déterminer la concentration possède des caractéristiques physiques ou chimiques peu différenciées de celles d'autres corps présents dans le gaz. C'est le cas, par exemple de la vapeur d'eau qui présente un spectre d'absorption difficile à différencier des spectres d'autres gaz qui sont généralement présents dans I'atmosphère, en meme temps que la vapeur d'eau. Dans ce cas, les procédés connus sont de mise en oeuvre délicate et manquent de précision. L'invention a pour objet un procédé qui évite ces inconvénients, en ce qu'il permet la mesure précise et rapide de la concentration de corps qui n'ont pas de "signature" optique nettement marquée. Mais l'invention s'applique, a fortiori, aux autres corps pour lesquels les méthodes de l'art antérieur conviendraient. La caractéristique essentielle du procédé de la présente invention est qu'on effectue d'abord une photodissociation du corps dont on veut mesurer la concentration et qu'on effectue ensuite une mesure photométrique sur au moins l'un des produits de photodissociation et non pas sur le corps d'origine, comme dans l'art antérieur. Ainsi, lorsque le corps dont on veut mesurer la concentration est la vapeur d'eau, on photodissocie la molécule d'eau, ce qui donne naissance à un atome d'hydrogène et un radical OH. On effectue ensuite, par des mesures photométriques, la détermination de la concentration, soit en atomes d'hydrogène, soit en radicaux OH, concentration qui est proportionnelle à la concentration en vapeur d'eau avant dissociation. L'intérêt d'un tel procédé est, comme on l'a indiqué plus haut, qu'il peut être beaucoup plus facile d'effectuer les mesures photométriques sur les produits de dissociation que sur le corps à doser, car, dans le cas de la vapeur d'eau par exemple, aussi bien pour l'atome d'hydrogène que pour le radical OH, la signature optique de ces corps est très carac téristique. La mesure photométrique effectuée après photodissociation peut prendre plusieurs formes. Lorsque le rayonnement avec lequel on irradie le gaz pour provoquer la photodissociation est de longueur d'onde suffisamment courte pour que l'un au moins des produits de dissociation soit créé dans un état excité, la mesure photométrique peut consister en une mesure de l'intensité de la lumière émise lors de la désexcitation dudit produit excité. Mais lorsque les produits de dissociation Sont créés dans un état non excité, la mesure photométrique peut consister en une mesure d'absorption ou en une mesure de fluorescence, si l'on utilise un second rayonnement apte à provoquer ladite fluorescence. Dans le cas de l'application à la mesure de la concentration en vapeur d'eau dans ungaz, la première variante du procédé est obtenue lorsque la longueur d'onde du rayonnement d'irradiation est inférieure à 1360 A, le radical OH étant alors produit dans un état excité ; la désexcitation de ce radical provoque l'émission d'un rayonnement situé dans la plage allant de 3000 à 3250 . Mais la mesure photométrique peut aussi être effectuée sur l'hydrogène et dans ce cas, elle a lieu à 1216 , sur la raie de résonance dite Lyman alpha. L'invention a également pour objet un dispositif mettant en oeuvre le procédé tel qu'il vient d'être défini. Ce dispositif se caractérise par l'existence d'une source de rayonnement de longueur d'onde suffisamment courte pour photodissocier le corps dont on veut mesurer la concentration et par des moyens de mesure photométrique aptes à déterminer la concentration d'au moins un des produits de photodissociation. Dans l'application à la mesure de la concentration en vapeur d'eau, le dispositif comprend, une source émettant un rayonnement de longueur d'onde inférieur à 1360 A et des moyens de mesure constitués par un photodétecteur dont la plage de sensibilité contient la bande allant de 3000 à 3250 A. Dans un mode de réalisation particulier, la source o émet un rayonnement à 1216 A correspondant à la raie Lyman alpha de résonance de l'hydrogène. De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux après la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement une première variante du dispositif dans laquelle on effectue une mesure locale sur l'intensité émise lors de la désexcitation d'un des produits de dissociation, - la figure 2 représente une autre variante du dispositif dans laquelle on effectue simultanément deux mesures d 'in- tensité en deux zones différentes du gaz, - la figure 3 représente une autre variante du dispositif dans laquelle la longueur du trajet du rayonnement incident est augmentée par le jeu de miroirs, - la figure 4 représente schématiquement une variante adaptée à une mesure photométrique par résonance sur des atomes d'hydrogène, - la figure 5 représente schématiquement une variante utilisant une mesure de fluorescence. Pour simplifier la description qui suit, on se placera à titre purement explicatif dans le cas ot le corps dont on veut déterminer la concentration est la vapeur d'eau. Mais il va de soi qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant le procédé et les dispositifs qui vont être décrits à d'autres corps que la vapeur d'eau puisque, comme il a été souligné plus haut, l'invention s'applique à la mesure de la concentration de n'importe quel corps contenu dans un gaz. Les molécules d'eau contenues dans un gaz se dissocient quand elles absorbent des photons suffisamment énergétiques. En particulier, l'irradiation par des photons d'énergie supérieure à 9,25 eV, ce qui correspond à une longueur d'onde inférieure à 1360 , entraîne une excitation de la molécule d'eau puis une dissociation de celle-ci en un atome d'hydrogène et un radical OH. Lorsque l'énergie des photons d'irradiation est suffisante, le radical OH peut être produit dans un état excité. Lors de sa désexcitation, le radical émet un photon dont la longueur d'onde est comprise entre environ 3000 A et 3250 . Pour exciter l'atome d'hydrogène, on peut employer des photons de longueur d'onde de 1216 A adaptés à la raie de résonance de l'hydrogene atomique, raie connue sous le nom de Lyman alpha. Cette raie est intense et relativement étroite . O A). Le dispositif représenté schématiquement sur la figure 1 permet d'effectuer une mesure photométrique sur les radicaux OH excités. Le dispositif représenté comprend une source de lumière 2 émettant un faisceau lumineux 4 contenant des photons de longueur d'onde inférieure à 1360 A, donc appartenant au domaine des ultraviolets lointains. Ce faisceau est dirigé sur le gaz à étudier et la zone commune du faisceau 4 et du gaz délimite un volume d'interaction 6. Les photons émis par la source 2 dissocient les molécules d'eau contenues dans le volume 6. L'énergie du rayonnement d'irradiation étant suffisante pour produire le radical OH dans un état excité, il y a production, dans le volume 6, d'un flux de photons dont les longueurs d'onde sont comprises entre environ 3000 et 3250 A. Un photodétecteur 14, dont la plage de sensibilité inclut la plage allant de 3000 à 3250 A, reçoit une partie du rayonnement de désexcitation et le signal qu'il délivre reflète la concentration en radicaux OH, et par conséquent, la concentration en vapeur d'eau qui lui est proportionnelle. Eventuellement, un miroir 8, une lentille 12 et un diaphragme 16 peuvent compléter le dispositif. Au besoin, un système optique 18, ne transmettant que les photons dont la longueur d'onde est comprise dans le domaine d'émission des radicaux OH*, peut être disposé devant le photodétecteur 14. Ces moyens 18 sont avantageusement constitués par un filtre interférentiel ou un réseau centré approximativement sur 3100 A Comme on le verra par la suite, il est utile de connaitre l'intensité du rayonnement incident parvenant dans le volume excité. Pour ce faire, on peut mesurer directement cette intensité à la sortie de la source 2 mais, dans une variante avantageuse, on effectue cette mesure directement -dans la zone 6 en y disposant un scintillateur escamotable 20, qui convertit les photons ultraviolets lointains émis par la source 2 en photons dont la longueur d'onde tombe dans la plage de sensibilité du détecteur 14. Ce scintillateur peut être constitué, par exemple, par une couche de salycilate de sodium.Un tel corps convertit en particulier les photons à 1216 correspondant à la raie de résonance Lyman alpha en o une longueur d'onde voisine de 3000 A. Pour mieux comprendre le principe de fonctionnement de l'appareil illustré par la figure 1, quelques considérations théoriques peuvent être données. I1 va de soi que ces considérations sont données à titre purement explicatif et que la portée du brevet ne dépend en rien de leur exactitude ou de la validité des hypothèses simplificatrices sur lesquelles elles s'appuient. Dans ce qui suit, Z1 désigne le chemin parcouru par les photons émis par la source 2 avant leur arrivée dans le vo-lume 6, Z2 la longueur du volume 6 et T l'épaisseur optique en eau. L'épaisseur optique z d'une substance est définie par la relation suivante :: T = anz (1) dans laquelle a représente la section efficace d'absorption des photons par la substance considérée, n le nombre de molécules par cm3 de la substance et Z la longueur du volume d'interaction, L'intensité I émise par les radicaux OH* qui se désexcitent, est donnée par la relation dans laquelle Oc représente le rendement optique de l'appareil, 10 l'intensité du faisceau lumineux 4 émis par la source 2, t1 et T2 les épaisseurs optiques en eau respectivement sur les longueurs Z1 et Z2 Le coefficient &alpha; dépend du rendement de la dissociation des molécules d'eau par les photons, de la transmission optique du milieu e du nombre de désexcitations par choc des radicaux OHs (phénomène désigné en terminologie anglo-saxonne par "quenching"). Pour un appareil donné, ce coefficient se mesure une fois pour toutes par étalonnage. Dans la relation (2), le terme IOe 1 représente le nombre de photons pénétrant dans le volume 6 après un parcours de longueur Zî Le terme (1-e 2) est le nombre de photons absorbés dans le volume 6 et le nombre de photons réémis par les radicaux OH lui est proportionnel. Si l'on place un scintillateur 20 dans le volume 6, qui convertit la longueur d'onde du faisceau 4 en une longueur d'onde à laquelle le photodétecteur 14 est sensible, on obtient un faisceau diffusé dont l'intensité donnée par la relation I1 résulte des relations (2) et (3) que l'on peut écrire et, si T2 est petit, la connaissance du rapport v permet de calculer T2 Si l'on D connait la valeur de Oc, qui peut être obtenue par étalonnage. Connaissant la valeur de la section efficace #, la valeur de &alpha; et Z2, on en déduit, à l'aide de la relation (1), la valeur de n qui est le nombre cherché de molécules d'eau par cm contenues dans le volume 6. I1 va de soi que la détermination de l'intensité ID par l'intermédiaire du scintillateur 20 peut s'effectuer une fois pour toutes pour différentes mesures de concentration. L'emploi d'un scintillateur peut meme être évité Si l'on utilise un appareil conforme à celui qui est représenté sur la figure 2 et qui n'est plus basé sur une mesure locale mais sur deux mesures effectuées simultanément dans deux zones différentes du volume gazeux à étudier. L'appareil représenté sur la figure 2 est utilisé de préférence pour la détermination de concentrations en vapeur d'eau telles que l'épaisseur optique en eau, pour une longueur d'environ 0,5 cm, est comprise entre 0,05 et 2,5. Dans cet appareil, on retrouve une source lumineuse 2 qui émet des photons ultraviolets lointains sous la forme d'un faisceau lumineux 4. La mesure photométrique s'effectue dans une première zone 22 et dans une zone 24. Des moyens optiques, par exemple constitués par des fibres optiques 26 et 28, sont placés en regard des volumes 22 et 24 pour guider la lumière émise dans ces zones vers les photodétecteurs 14 et 15. Les extrémités 30 et 32 du faisceau de fibres optiques peuvent être éventuellement taillées optiquement pour leur faire jouer le rale de lentilles convergentes.Entre les extrémités 30 et 32 des fibres optiques et les photodétecteurs 14 et 15, sont disposés des systèmes optiques 18 et 19 ne transmettant que les photons dont la longueur d'onde est comprise dans le domaine d'émission des radicaux OH*, c'est-à-dire dans la plage allant d'environ 3000 à 3250 . On dispose donc ainsi de deux voies de mesures simultanées, chacune étant associée a un vo-lume d'interaction. Le principe de la mesure est le suivant : chaque photodétecteur 14 ou 15 mesure l'intensité de la lumière transmise par les moyens optiques 26 ou-28 et les systèmes 18 ou 19. Cette lumière provient de la désexcitation des radicaux OH+ présents dans les volumes 22 ou24. Dans la suite, Z1 désigne la distance séparant la source de la zone 22, Z3 la longueur de la zone 22 et Z4 la longueur de la zone 24, T1, T3 et T4 désignent les épaisseurs optiques en eau sur les trajets de longueurs respectives Z1, Z3 et Z4 et 10 désigne l'intensité du faisceau lumineux 4 émis par la source 2.Le nombre de photons arrivant dans le volume 22 est égal è Io e 1l. Si les volumes 22 et 24 ont, par exemple, et pour simplifier 1 'explication la même longueur (Z3 = Z4) , les épaisseurs optiques en eau 13 et T4 sont égales et l'intensité lumineuse I3 détectée par ie photodétecteur 14 associé au volume 22 est donnée par la relation suivante De même l'intensité lumineuse 14 détectée par le photodétecteur 15 associé au volume 24 est donnée par la relation Dans cette relation (5), valable uniquement pour Z3 = Z4, le terme &alpha;;4 I0e-#1 e-#3 correspond au nombre de photons qui arrivent dans le deuxième volume 24. Des relations (4) et (5), on tire immédiatement Lorsque les valeurs de T3 sont peu élevées, la relation (6) peut s'écrire : Connaissant les valeurs de 3 et 4 par étalonnage de l'appareil, la relation (6) (ou la relation (7)) et la relation (1) permettent de calculer le nombre de molécules d'eau par cm contenues dans les volumes 22 et 24. I1 va de soi que le caractère simultané des mesures effectuées dans les deux zones 22 et 24 n'est pas nécessaire. On pourrait fort bien utiliser un seul détecteur explorant d'abord la zone 22 puis la zone 24, à condition naturellement de mémoriser le résultat de la mesure relative à la zone 22 pour pouvoir le combiner avec le résultat obtenu ultérieurement relativement à la zone 24. L'appareil représenté schématiquement sur la figure 3 est avantageusement utilisé dans le cas d'un gaz sec, llépais- seur optique en eau de ce gaz étant comprise approximativement entre 10 3 et 10 2 pour un trajet de 1 cm. Dans cette variante de mise en oeuvre de l'invention, le faisceau lumineux 4 issu de la source lumineuse 2 traverse plusieurs fois le gaz à étudier. On dispose ainsi d'une longueur d'intéraction plus importante. Ce résultat est obtenu par le jeu de miroirs 34, 36, 38 et 40 disposés dans le gaz à étudier sur lesquels le faisceau lumineux 4 vient se réfléchir. Des miroirs 42 et 44, notamment sphériques, sont disposés à une certaine distance l'un de 1 'autre dans le gaz étudié. Ces miroirs, qui réfléchissent la lumière émise au cours de la dés excitation des radicaux OH, déterminent deux volumes d'interaction, comme dans l'hygromètre représenté sur la figure 2. Une partie des photons émis par les radicaux HO+ qui se désexcitent est renvoyée, par les miroirs 42 et 44 sous forme de faisceaux 10 et 11, vers les photodétecteurs 14 et 15 associés à des lentilles convergentes 12 et 13 et à des systèmes optiques sélectifs 18 et 19 ne transmettant que les photons de longueur d'onde comprise dans bande d'émission des radicaux OHk. Dans cette variante comme dans celle de la figure 2, apparaissent donc deux voies de mesure permettant de déterminer simultanément l'intensité lumineuse émise par les radicaux OH L-'utilisation de miroirs à la place de fibres optiques (comme dans la variante de la figure 2) permet d'augmenter considérablement le volume dwinteraction des photons émis par la source lumineuse avec les molécules d'eau et, de ce fait, d'avoir une plus grande sensibilité de mesure. La connaissance des intensités I3 et 14 détectées par les photodétecteurs 14 et 15 permet, comme dans le cas de I'hygromètre représenté sur la figure 2, de déterminer le nombre de molécules d'eau par cm3 contenues dans le gaz à étudier, à l'aide des relations (1) et (7), A titre exemple, la longueur sur laquelle on fait interagir le faisceau lumineux 4 avec le gaz à étudier peut atteindre plusieurs mètres. Dans I'hygromètre représenté schématiquement sur la figure 4 on utilise non plus l'émission des radicaux OHt, comme dans les exemples de réalisation précédents, mais la résonance des atomes d'hydrogène formés lors de la photodissociation des molécules d'eau. Cette résonance a lieu à 1216 A, pour la raie Lyman alpha. Cette variante de mise en oeuvre est avantageusement utilisée pour la mesure de la concentration en eau dans 1'air très sec à basse pression, dans une chambre à vide ou à haute altitude par exemple. Cette méthode est d'autant plus avantageuse qu'à la longueur d'onde de la raie Lyman alpha, l'oxygène présente une fenêtre de transmission. L'hygromètre schématisé sur la figure 4 comporte une source lumineuse 46 émettant des photons ayant une longueur d'onde de 1216 A, Cette source lumineuse est par exemple une source à hydrogène émettant des photons correspondant à la raie Lyman alpha. Le faisceau 48 émis par la source 46 interagit dans un volume 49 avec le gaz à étudier. Sous l'effet des photons de la source lumineuse, les molécules d'eau sont dissociées en atomes d'hydrogène et en radicaux OH et les photons incidents provoquent simultanément la résonance des atomes d'hydrogène provenant de la dissociatioe des molécules d'eau. Des photons sont donc réémis à 1216 A, et ils sont détectés par le photodétecteur 50 éventuellement associé à ue miroir sphérique 52. Comme dans le cas de la variante illustrée sur la figure 1, des moyens peuvent être prévus pour mesurer l'intensité 10 du rayonnement émis par la source lumineuse 46. A cette fin, un miroir escamotable 56, traité pour réfléchir les photons à 1216 , peut être disposé sur le trajet du faisceau lumineux 48. Ce miroir 56 réfléchit les photons émis par la source 46 vers le miroir 52 puis vers le photodétecteur 50. La mesure de l'intensité 101 la détermination de l'intensité des photons réémis par les atomes d'hydrogène, la connaissance des valeurs des sections efficaces d'absorption de l'hydrogène et de l'eau, permettent de déterminer, comme pour la variante de la figure 1, le nombre d'atomes d'hydrogène présents dans le volume 49 et, par suite, le nombre de molécules de vapeur d'eau qui lui est proportionnel. L'inconvénient de ce mode de réalisation est que le rayonnement de photodissociation s'effectue à la même longueur d'onde que le rayonnement sur lequel a lieu la mesure photométrique (1216 ). Dans certains cas, il peut être préférable de travailler arec des rayonnements de deux longueurs d'onde différentes, l'un servant à photodissocier le corps dont on veut mesurer la concentration et l'autre permettant d'effectuer la mesure photométrique. C'est ainsi que, conformément à ce qui est illustré à la figure 5, on peut utiliser une première source lumineuse 60, émettant un rayonnement 61 à 1600 A, ce qui permet d'obtenir la photodissociation de l'eau sans que les radicaux OH sosent produits dans un état excité et une seconde source 62, émettant à 1216.au ce qui permet de déterminer par llintermé- diaire de la résonance sur la raie Lyman alpha, le nombre d'atomes d'hydrogène. L'intensité du rayonnement réémis est mesurée à l'aide d'un photodétecteur 64 sensible à 1216 A. De cette manière, on évite les problèmes de lumière parasite qui peuvent se présenter dans le mode de réalisationde la figure 4. Dans tous les exemples décrits, les photodétecteurs peuvent être des photomultiplicateurs ; les sources peuvent être, dans certains cas, des lasers. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de la concentration d'un corps contenu dans un gaz, caractérisé en ce que - on irradie ledit gaz avec un rayoneement de longueur d'onde suffisamment courte pour photodissocier ledit corps, - on effectue une mesure photométrique sur au moins l'un des produits de photodissociation pour déterminer sa concentra tion qui est proportionnelle à ia concentration du corps à mesurer. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayonnement avec lequel on irradie ledit gaz est de longueur d'onde suffisamment courte pour que l'un au moins des produits de la photodissociation soit créé dans un état excité, ladite mesure photométrique consistant alors ee une mesure de l'intensité de la lumière émise lors de la désexcitation dudit produit excité. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé ee ce que les produits de dissociation étant créés dans un état non excité, ladite mesure photométrique consiste en une mesure d'absorption. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les proddits de dissociation étant créés dans un état non excité, ladite mesure photométrique consiste en une mesure de fluorescence. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite mesure photométrique s'effectue en deux zones différentes du gaz, la compraison des résultats obtenus pour les deux zones permettant de déterminer la concentration cherchée dudit corps. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite mesure photométrique s'effectue localement et en ce qu'on effectue en outre un étalonnage de l'appareil. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractériséen ce que ledit corps est de la vapeur d'eau, les produits de dissociation étant l'atome d'hydrogène H et le radical OH. 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit corps est de la vapeur d'eau, les produits de dissociation étant l'atome d'hydrogène H et le radical OH, et en ce que la longueur d'onde du rayonnement d'irradiation est inférieure à 1360 Af le radical OH étant alors produit, lors de la photodissociation, dans un état excité OH , la mesure photométrique consistant alors en une mesure de l'intensité du rayonnement émis dans la plage de 3000 à 3250 A lors de la désexcitation du radical OH 9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit corps est de la vapeur d'eau, les produits de dissociation étant l'atome d'hydrogène H et le radical OH, et en ce que la longueur d'onde du rayonnement d'irradiation est de 1216 correspondant à la raie Lyman alpha de l'hydrogène. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la mesure photométrique s'effectue sur la résonance optique de l'hydrogène à 1216 . 11. Dispositif mettant en oeuvre le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - une source de rayonnement de longueur d'onde suffisamment courte pour photodissocier le corps dont on veut mesurer la concentration, - des moyens de mesure photométrique aptes à déterminer la concentration d'au moins un des produits de photodissociation. 12. Dispositif selon la revendication 11, pour la mesure de la concentration en vapeur d'eau d'un gaz, caractérisé en ce que - la source émet un rayonnement de longueur d'onde inférieure à 1360 , - les moyens de mesures sont constitués par au moins un photo détecteur dont la plage de sensibilité contient la bande allant de 3000 A à 3250 A. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un scintillateur escamotable, disposé dans la zone du gaz où l'on effectue la mesure, qui convertit le rayonnement d'irradiation en un rayonnement dont la longueur d'onde tombe dans la plage de sensibilité du photodétecteur. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le scintillateur escamotable est en salycilate de sodium. 15. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend deux voies de mesure constituées chacune par un photodétecteur dont la plage de sensibilité contient la bande de 3000 à 3250 A, ces voies mesurant le rayonnement provenant de deux zones distinctes du gaz successivement traversées par le rayonnement provenant de la source. 16, Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend une seule voie de mesure constituée par un photodétecteur monté sur des moyens mécaniques orientables permettant d'explorer plusieurs zones du gaz. 17, Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que chaque voie comprend en outre, un faisceau de fibres optiques disposé entre la zone du gaz étudiée et le photodétec tueur, 18, Dispositif selon la revendication 11, pour la mesure de la concentration en vapeur d'eau d'un gaz, caractérisé en ce que la source émet un rayonnement dont le spectre contient la longueur d'onde de 1216 . 19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un photodétecteur sensible à 1216 A. 20. Dispositif selon la revendication 11, pour la mesure de la concentration en vapeur d'eau d'un gaz, caractérisé en ce qu'il comprend une première source de rayonnement de longueur d'onde supérieure à 1360 irradiant le gaz, - des moyens de mesure photométriques constitués par une seconde source de rayonnement dont le spectre contient la longueur o o d'onde de 1216 A et par un photodétecteur sensible à 1216 A. 21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que la source émettant à 1216 A est une source à hydrogène émettant la raie Lyman alpha de résonance de l'hydrogène. 22. Application du procédé de la revendication 1, à la mesure de la concentration en polluants de l'atmosphère.