Brevet FR2750508A1 — publié le 19980102

La présente invention concerne un capteur pour la détection magnétique. Capteur capable de détecter un champ magnétique, une perturbation d'un champ magnétique (terrestre par exemple) et par extension une masse métallique, qui modifie ponctuellement le champ magnétique dans lequel elle se trouve. Les capteurs actuels sont généralement volumineux et d'une conception complexe. Souvent utilisés dans le domaine militaire, notamment dans le domaine de la guerre des mines, de la détection des navires. On distingue alors deux catégories différentes suivant qu'ils sont destinés à être embarqués à bord d'un avion pour une recherche active de la cible, ou installés à poste fixe pour former un barrage passif. Dans le premier cas, on utilise exclusivement des magnétomètres à résonance magnétique dont la propriété essentielle est de mesurer l'amplitude du champ tout en étant insensible à sa direction. Ces appareils sont fondés sur la propriété qu'ont certains composants atomiques (protons, électron de valence des métaux alcalin, etc....) de s'orienter dans un champ magnétique suivant un petit nombre de directions fixes. A chaque direction correspond un "sous niveau quantique magnétique", dans lequel l'atome possède une énergie déterminée. Le passage d'un sous niveau à un autre s'accompagne de l'émission ou de l'absorption d'une onde électromagnétique dont la fréquence est proportionnelle à l'amplitude du champ magnétique externe, H. Des détecteurs fixes exploitent les perturbations temporelles associées au passage d'un navire. Le problème est techniquement plus simple car généralement les signaux à détecter sont cette fois relativement intenses. On utilise, par exemple des magnétomètres à vanne de flux ou "fluxgate". Le capteur proposé est basé sur un principe simple et présente un encombrement négligeable: quelque mm3. n est de plus insensible à la pression. Son utilisation peut être envisagée dans la détection, - terrestre (présence de chars, d'armes...), - marine (mines, sous-marins, bâtiment de surface...), - de champ magnétiques aux alentours d'une sondes spatiale... Ce capteur utilise la propriété qu'on certains micro-organismes à s'orienter dans le champ magnétique terrestre. Ces bactéries sont dites "magnétotactiques". L'utilisation des ces bactéries (mortes) présente un très grand intérêt en matière de sensibilité. En effet, un paramètre important à prendre en considération, conditionnant le comportement d'une particule magnétique et sa taille qui va déterminer le moment magnétique. Les grains de magnétite synthétisés, et contenu dans ces bactéries présentent une taille optimale comprise entre 350 et 760 k Taille qui permet à la particule d'avoir un seul domaine magnétique dont le moment est unique, permanent, et thermodynamiquement stable. Enfin, les grains de magnétite étant contenu dans la cellule, ils sont beaucoup moins sensibles aux mouvement browniens résultants de l'agitation thermique. Le capteur est constitué des éléments suivants: Voir figure 1. - Une fibre optique d'émission (1) alimentée par une source de lumière (peut être remplacé directement par la source de lumière). - Une fibre optique de réception (2) du signal lumineux (peut être remplacé directement par un photo-détecteur). - Une enceinte (3). - Une suspension de bactéries magnétotactiques (4) (peut éventuellement être remplacée par des micro-organismes chargés expérimentalement en substances magnétiques). rem: plusieurs fibres optiques (1) et (2) peuvent être utilisées. Le principe du capteur est le suivant: Lorsque le capteur est placé dans un champ magnétique artificiel ou terrestre, les bactéries orientent instantanément leur grand axe (elles ont une forme de bâtonnet) selon le moment magnétique nord-sud. Elles vont créer un trouble dans le milieu qui va se traduire par une atténuation du flux lumineux analysé à la sortie de la fibre (2). Voir figure (2). Lorsque le champ magnétique, dans lequel le capteur est placé, est modifié (perturbation, présence d'une masse métallique...) (6) les bactéries vont modifier leur position et présenter une surface différente dans le flux lumineux. Ainsi, I'absorbance du milieu va être modifiée. On détecte ce changement à la sortie de la fibre (2), après passage au photo-détecteur et amplification. L'extrême simplicité du principe de ce capteur devrait rendre son comportement très fiable et son coût de revient très faible, ceci pour un encombrement minimum. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la détection magnétique caractérisé en ce qu'il comporte, au moins une fibre optique d'émission (1) alimentée par une source de lumière, au moins une fibre optique de réception (2) du flux lumineux (5) et une enceinte (3) qui contient une suspension de bactéries magnétotactiques (4) qui modifient l'absorbance du milieu de par leur orientation dans le champ magnétique. 2) Dispositif selon la revendication 1 modifié en ce que - la fibre d'émission (1) peut être remplacée par un émetteur de lumière. - la fibre de réception (2) peut être remplacées par un photo-détecteur. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes modifié en ce que les bactéries magnétotactiques peuvent être remplacées par toutes particules ayant les mêmes propriétés dans un champ magnétiques, comme des micro-organismes quelconques chargés en substances magnétiques.