Brevet FR3037145A1 — publié le 20161209

DISPOSITIF DE DETECTION PHOTOACOUSTIQUE MODULAIRE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne le domaine des dispositifs de détection photoacoustique miniaturisés, et notamment celui des capteurs de gaz miniaturisés faisant appel à un effet photoacoustique pour mesurer la concentration de certains éléments gazeux. Le principe d'une mesure d'un gaz par effet photoacoustique repose sur l'excitation d'une onde acoustique dans le gaz par une source lumineuse telle qu'un laser pulsé ou modulé en amplitude ou en longueur d'onde. La longueur d'onde du rayonnement, par exemple dans le moyen-infrarouge (MIR), le proche infrarouge (NIR), ou le domaine visible ou UV, émis par le laser est choisie pour interagir spécifiquement avec les molécules du gaz à détecter. L'émission de la source lumineuse étant modulée, l'énergie absorbée par les molécules gazeuses est restituée sous la forme d'un échauffement transitoire qui génère une onde de pression, elle-même mesurée par un détecteur acoustique tel qu'un microphone. Bien que l'effet photoacoustique soit connu depuis longtemps, son utilisation pour une mesure de gaz a été rendue possible par la mise en oeuvre de sources lumineuses monochromatiques telles que les lasers, et de microphones sensibles tels que les microphones capacitifs à électrets. La détection est améliorée en confinant le gaz dans une cavité et en modulant le laser à une fréquence de résonance acoustique de la cavité. L'amplitude de l'onde acoustique obtenue est directement liée à la concentration du composé gazeux recherché dans le gaz présent dans la cavité excitée. L'efficacité de la détection repose en grande partie sur le couplage efficace du flux lumineux issu du laser avec le gaz contenu dans la cavité résonnante car le signal mesuré est proportionnel à l'énergie absorbée, puis dissipée, par le gaz. Le document WO 03/083455 Al décrit un dispositif de mesure photoacoustique permettant de détecter la présence d'un gaz et comportant une 3037145 2 structure particulière de cellule photoacoustique dite « Differential Helmholtz Resonator » (DHR), ou résonateur acoustique différentiel de type Helmholtz. Une telle cellule photoacoustique comporte deux chambres identiques reliées entre elles par deux capillaires. La résonance acoustique est produite en excitant une seule des deux 5 chambres. A la résonance, les pressions dans les deux chambres oscillent en opposition de phase. Les pressions dans les chambres sont mesurées par des microphones placés sur les parois des deux chambres. Avec un tel résonateur, le calcul de la différence entre les signaux issus de chaque chambre, qui correspond au signal utile, permet d'augmenter l'amplitude du signal mesuré et d'éliminer une partie du bruit environnant, et donc 10 d'avoir au final un bon rapport signal sur bruit. Un tel dispositif a toutefois pour inconvénients d'être limité à un appareil de laboratoire non miniaturisé, d'avoir des longueurs d'onde de transmission limitées, d'être sensible aux variations de température et aux vibrations, et d'avoir de fortes contraintes de positionnement et d'alignement de ses éléments pour sa réalisation. 15 Le document EP 2 515 096 Al décrit un dispositif de détection de gaz photoacoustique comportant un résonateur photoacoustique miniaturisé intégré sur silicium de type DHR. La structure de ce détecteur est obtenue par la mise en oeuvre de techniques du domaine de la microélectronique dans plusieurs substrats collés entre eux. Le processus de fabrication impose de placer le guide d'onde MIR, qui permet d'injecter le 20 signal optique laser dans l'une des deux chambres, dans la partie inférieure du substrat central qui est aminci à une épaisseur déterminée par la hauteur des chambres. L'ensemble du dispositif est réalisé sous la forme d'un unique circuit nano-photonique intégrant tous les éléments du dispositif. Ainsi, ce dispositif est miniaturisé, ce qui présente de nombreux 25 avantages. En effet, cette miniaturisation permet d'avoir un plus fort signal de pression produit par le capteur du fait que ce signal croît quand la taille du résonateur est réduite. Les résonateurs DHR sont particulièrement bien adaptés à la miniaturisation et à l'intégration sur silicium car ils sont relativement insensibles à la localisation du dépôt d'énergie thermique et car, la pression étant quasi-constante dans chaque chambre, il est 3037145 3 possible de multiplier le nombre de microphones par chambre pour améliorer le rapport signal sur bruit. Par contre, la structure monolithique de ce dispositif pose plusieurs inconvénients. 5 En effet, après une ou plusieurs détections de gaz, les chambres de la cellule photoacoustique peuvent être contaminées par le ou les gaz détectés. Il est également possible que les microphones ne fonctionnent plus après plusieurs détections de gaz. Or, avec une telle structure monolithique, il est alors nécessaire de remplacer tout le dispositif de détection pour réaliser de nouvelles détections de gaz. 10 De plus, pour pouvoir réaliser la détection de différents gaz, le dispositif fait nécessairement appel à plusieurs sources laser différentes, ce qui représente un coût important pour la réalisation du dispositif de détection. Cela est d'autant plus problématique lorsque la contamination des chambres de la cellule photoacoustique impose le remplacement de ces différentes sources laser. 15 EXPOSÉ DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de détection photoacoustique ne posant pas les problèmes liés aux dispositifs de détection monolithiques de l'art antérieur, c'est-à-dire ne nécessitant pas un replacement de l'ensemble du dispositif de détection lorsque les chambres de la cellule photoacoustique 20 sont contaminées par les gaz, et qui puisse servir à la détection de différents gaz sans avoir à intégrer nécessairement différentes sources lumineuses au dispositif. Pour cela, la présente invention propose un dispositif de détection photoacoustique modulaire comportant au moins : - une cellule photoacoustique comprenant au moins deux chambres 25 reliées par au moins deux capillaires et formant un résonateur acoustique différentiel de type Helmholtz ; - des détecteurs acoustiques couplés aux chambres ; 3037145 4 - une source lumineuse apte à émettre un faisceau lumineux ayant au moins une longueur d'onde apte à exciter un gaz destiné à être détecté et modulable à une fréquence de résonance de la cellule photoacoustique ; - un premier circuit photonique couplant optiquement la source 5 lumineuse à une face d'entrée d'une première des chambres ; dans lequel le premier circuit photonique est disposé de manière amovible dans un premier logement formé dans la cellule acoustique et débouchant sur la face d'entrée de la première chambre. Grâce au caractère amovible du premier circuit photonique, ce dispositif 10 de détection photoacoustique est modulaire. Ainsi, la source lumineuse, le premier circuit photonique et la cellule photoacoustique forment des éléments pouvant être démontés les uns des autres et sont donc remplaçables indépendamment les uns des autres lorsque l'un de ces éléments est défaillant. Par exemple, si les chambres de la cellule photoacoustique sont contaminées suite à une détection de gaz, seule la cellule 15 photoacoustique peut être remplacée et la nouvelle cellule photoacoustique peut être couplée aux autres éléments du dispositif qui sont conservés (circuit photonique, source lumineuse, etc.). Si la source lumineuse devient défaillante, il est possible de la remplacer sans avoir à remplacer la cellule photoacoustique et le premier circuit photonique. De même, lorsque les détecteurs acoustiques de fonctionnent plus, il est possible de les 20 remplacer sans avoir à changer la source lumineuse et le premier circuit photonique. Le caractère modulaire du dispositif de détection est également avantageux car il est possible de changer facilement la source lumineuse afin de détecter différents gaz en utilisant la même cellule photoacoustique. Cela évite de devoir intégrer plusieurs sources différentes au dispositif de détection. 25 Ces avantages permettent une diminution des coûts de fonctionnement du dispositif de détection photoacoustique. Il est ainsi possible de produire en masse ces dispositifs pouvant servir à la surveillance des gaz à intérêt atmosphérique, par exemple dans la prévision de fuites de gaz dans un temps réduit dans l'industrie ou pour la détection de gaz toxique par exemple dans les avions. 3037145 5 Le dispositif de détection photoacoustique peut être qualifié de « miniaturisé », c'est-à-dire avoir des dimensions latérales inférieures à environ 10 cm. Les détecteurs acoustiques peuvent être couplés de manière amovible à la cellule photoacoustique. Ainsi, les détecteurs acoustiques peuvent être remplacés ou 5 conservés indépendamment de la cellule photoacoustique, augmentant ainsi le caractère modulaire du dispositif. La cellule photoacoustique peut être formée par un empilement de plusieurs couches de matériaux. Les éléments de la cellule peuvent être gravés dans les couches de matériaux. 10 Selon un premier exemple de réalisation, la cellule photoacoustique peut comporter au moins un empilement d'une première et d'une deuxième couches de matériau dans lesquelles peuvent être formés les chambres, les capillaires, le premier logement, au moins deux ouvertures pouvant déboucher chacune dans l'un des capillaires et au moins deux emplacements pouvant communiquer chacun avec l'une des chambres 15 et dans lesquels les détecteurs acoustiques peuvent être disposés. Une telle configuration est particulièrement adaptée lorsque les éléments de la cellule photoacoustique sont réalisés par gravure chimique dans une partie de l'épaisseur des couches de matériau. Dans le cas de ce premier exemple de réalisation : - les emplacements peuvent être formés dans une partie de l'épaisseur 20 de la première couche et peuvent traverser une face supérieure de la première couche ; - les ouvertures peuvent traverser toute l'épaisseur de la première couche ; - une première partie de chacune des chambres peut être formée dans une partie de l'épaisseur de la première couche et peut traverser une face inférieure de la 25 première couche opposée à la face supérieure de la première couche ; - les capillaires peuvent être formés dans une partie de l'épaisseur de la première couche et peuvent traverser la face inférieure de la première couche ; - une deuxième partie de chacune des chambres peut être formée dans une partie de l'épaisseur de la deuxième couche et peut traverser une face supérieure de la deuxième couche qui est disposée contre la face inférieure de la 3037145 6 première couche, les première et deuxième parties de chacune des chambres pouvant être disposées en regard l'une de l'autre ; - le premier logement peut être formé dans une partie de l'épaisseur de la deuxième couche et peut traverser la face supérieure de la deuxième couche. 5 Selon un deuxième exemple de réalisation, la cellule photoacoustique peut comporter au moins un empilement d'une première, deuxième, troisième et quatrième couches de matériau dans lesquelles peuvent être formés les chambres, les capillaires, le premier logement, au moins deux ouvertures pouvant déboucher chacune dans l'un des capillaires et au moins deux emplacements pouvant communiquer chacun 10 avec l'une des chambres et dans lesquels les détecteurs acoustiques peuvent être disposés. Le fait que les différents éléments de la cellule photoacoustique soient réalisés dans toute l'épaisseur d'au moins une des couches de l'empilement permet d'obtenir des motifs ayant des bords bien perpendiculaires les uns aux autres. Dans le cas de ce deuxième exemple de réalisation : 15 - les capillaires peuvent traverser toute l'épaisseur de la deuxième couche, les première et troisième couches entre lesquelles se trouve la deuxième couche pouvant former des parois supérieure et inférieure des deux capillaires ; - les chambres et le premier logement peuvent traverser toute l'épaisseur de la troisième couche, les deuxième et quatrième couches entre lesquelles se 20 trouve la troisième couche pouvant former des parois supérieure et inférieure des chambres et du premier logement ; - les emplacements peuvent traverser toute l'épaisseur de la quatrième couche ; - les ouvertures peuvent traverser toute l'épaisseur des troisième et 25 quatrième couches. Selon un troisième exemple de réalisation, la cellule photoacoustique peut être formée d'une pièce monolithique de poudres fusionnées. Une telle cellule peut être réalisée par impression 3D. Selon un premier exemple de couplage entre la source lumineuse et le 30 premier circuit photonique, la source lumineuse peut être couplée optiquement à une 3037145 7 face d'entrée du premier circuit photonique par au moins un système de collimation pouvant comporter au moins une lentille, et le premier circuit photonique peut former au moins un guide d'onde. Ce premier exemple de couplage est adapté notamment lorsque la source lumineuse émet un faisceau lumineux ayant une seule longueur d'onde. 5 Selon un deuxième exemple de couplage entre la source lumineuse et le premier circuit photonique, la source lumineuse peut être apte à émettre un faisceau lumineux ayant plusieurs longueurs d'onde et peut être disposée contre le premier circuit photonique qui forme un circuit multiplexeur - démultiplexeur à réseau de guides d'onde. Selon un troisième exemple de couplage entre la source lumineuse et le 10 premier circuit photonique, la source lumineuse peut être couplée optiquement à une face d'entrée du premier circuit photonique par au moins une fibre optique, et le premier circuit photonique peut former au moins un guide d'onde ou un circuit multiplexeur démultiplexeur à réseau de guides d'onde. Le dispositif peut comporter en outre au moins un premier système de 15 refroidissement apte à réguler thermiquement la source lumineuse et, lorsque la source lumineuse n'est pas disposée contre le premier circuit photonique, un deuxième système de refroidissement apte à réguler thermiquement la cellule photoacoustique indépendamment de la source lumineuse. L'utilisation de deux systèmes de refroidissement distincts permet de gérer indépendamment les températures de 20 fonctionnement de la source lumineuse (température par exemple comprise entre environ 19°C et 26°C) et de la cellule photoacoustique (température par exemple comprise entre environ 15°C et 20°C). La cellule photoacoustique peut comporter en outre au moins un deuxième logement débouchant sur une face de sortie de la première chambre, et le 25 dispositif peut comporter en outre au moins un deuxième circuit photonique pouvant coupler optiquement la face de sortie de la première chambre à un détecteur optique et disposé de manière amovible dans le deuxième logement. Dans cette configuration, le deuxième circuit photonique forme donc également une pièce pouvant être assemblée et/ou changée indépendamment des autres éléments du dispositif de détection. 3037145 8 La cellule photoacoustique peut être formée d'un ou plusieurs métaux. L'utilisation d'un ou plusieurs métaux pour former la cellule photoacoustique permet aux parois des chambres de réfléchir le faisceau lumineux, sans ajout de moyens de réflexion supplémentaires autour des chambres. 5 Une distance entre les deux capillaires peut être égale à environ la moitié de la longueur d'au moins une des chambres. Cette configuration permet d'avoir une meilleure homogénéité de la pression dans les chambres de la cellule photoacoustique. L'invention porte également sur un dispositif de détection de gaz, 10 comportant au moins un dispositif tel que décrit ci-dessus et des canaux d'entrée et de sortie de gaz communiquant avec les chambres du dispositif de détection photoacoustique, et dans lequel ladite au moins une longueur d'onde du faisceau lumineux apte à être émis par la source lumineuse correspond à au moins une longueur d'onde d'absorption d'au moins un gaz destiné à être détecté. 15 L'invention porte également sur un procédé de réalisation d'un dispositif de détection photoacoustique modulaire, comportant au moins les étapes de : - réalisation d'au moins une cellule photoacoustique comprenant au moins deux chambres reliées par au moins deux capillaires et formant un résonateur acoustique différentiel de type Helmholtz ; 20 - couplage de détecteurs acoustiques aux chambres ; - réalisation d'au moins une source lumineuse apte à émettre un faisceau lumineux ayant au moins une longueur d'onde apte à mettre en résonance la cellule photoacoustique ; - réalisation d'au moins un premier circuit photonique disposé de 25 manière amovible dans un premier logement formé dans la cellule acoustique et débouchant sur une face d'entrée d'une première des chambres, et couplant optiquement la source lumineuse à la face d'entrée de la première chambre. Selon différents exemples de réalisation : - la réalisation de la cellule photoacoustique peut comporter la 30 réalisation d'au moins un empilement d'une première et d'une deuxième couches de 3037145 9 matériau dans lesquelles sont formés, par gravure chimique mise en oeuvre dans une partie de l'épaisseur de chacune des première et deuxième couches, les chambres, les capillaires, le premier logement, au moins deux ouvertures débouchant chacune dans l'un des capillaires et au moins deux emplacements communiquant chacun avec l'une des 5 chambres et dans lesquels les détecteurs acoustiques sont disposés, ou - la réalisation de la cellule photoacoustique peut comporter la réalisation d'au moins un empilement d'une première, deuxième, troisième et quatrième couches de matériau dans lesquelles sont formés, par gravure chimique ou laser mise en oeuvre dans toute l'épaisseur de chacune des deuxième, troisième et quatrième couches, 10 les chambres, les capillaires, le premier logement, au moins deux ouvertures débouchant chacune dans l'un des capillaires et au moins deux emplacements (132, 134) communiquant chacun avec l'une des chambres et dans lesquels les détecteurs acoustiques sont disposés, ou - la cellule photoacoustique peut être formée d'une pièce 15 monolithique de poudres métalliques fusionnées obtenue par impression 3D. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : 20 - la figure 1 représente schématiquement un dispositif de détection photoacoustique modulaire, objet de la présente invention, selon un mode de réalisation particulier ; - les figures 2A à 5 représentent les étapes de réalisation de la cellule photoacoustique d'un dispositif de détection photoacoustique modulaire, objet de la 25 présente invention, selon un premier exemple de réalisation ; - la figure 6 représente la fréquence de résonance et l'homogénéité de pression dans la cellule photoacoustique d'un dispositif de détection photoacoustique modulaire, objet de la présente invention, en fonction de l'espacement entre les capillaires de la cellule photoacoustique ; 3037145 10 - la figure 7 représente l'amplitude du signal acoustique dans la cellule photoacoustique d'un dispositif de détection photoacoustique modulaire, objet de la présente invention, en fonction de la largeur des capillaires de la cellule photoacoustique ; 5 - les figures 8A à 8C représentent différentes configurations de couplage entre la source lumineuse et le premier circuit photonique du dispositif de détection photoacoustique modulaire, objet de la présente invention ; - les figures 9 à 12 représentent chacune une couche de matériau d'un empilement formant la cellule photoacoustique d'un dispositif de détection 10 photoacoustique modulaire, objet de la présente invention, selon un deuxième exemple de réalisation ; - la figure 13 représente une cellule photoacoustique d'un dispositif de détection photoacoustique modulaire, objet de la présente invention, selon un troisième exemple de réalisation. 15 Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. 20 Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente schématiquement 25 un dispositif 100 de détection photoacoustique modulaire selon un mode de réalisation particulier. Ce dispositif 100 correspond ici à un dispositif de détection de gaz. Le dispositif 100 comporte une source lumineuse 102 correspondant ici à un laser. Ce laser peut correspondre à un laser de type QCL (« Quantum cascade laser », ou laser à cascade quantique) ou ICL (« Interband cascade laser », ou laser à cascade 3037145 11 interbande) émettant au moins une longueur d'onde dans le domaine MIR, par exemple à une longueur d'onde comprise entre environ 2 um et 10 um. Bien que non représentés, le dispositif 100 comporte également une alimentation électrique de la source lumineuse 102 ainsi que des moyens de modulation du faisceau lumineux émis à une fréquence de 5 résonance acoustique de la cavité dans laquelle le faisceau lumineux est destiné à être envoyé. Par rapport à l'utilisation d'une source lumineuse qui ne serait pas collimatée, l'utilisation d'une source lumineuse 102 collimatée dans le dispositif 100, de part la réduction du bruit de fenêtre, permet d'augmenter grandement le facteur signal/bruit, par exemple d'un facteur 2. Le bruit de fenêtre correspond au signal acoustique parasite 10 que toutes les parties solides émettent lorsqu'elles sont frappées par l'onde lumineuse modulée. En variante, la source lumineuse 102 peut comporter plusieurs lasers, et correspond par exemple à une barrette lasers QCL ou ICL, émettant un faisceau lumineux formé de plusieurs longueurs d'onde différentes. 15 Le faisceau lumineux émis est ensuite transmis dans un premier circuit photonique 104 qui permet de transmettre le faisceau lumineux dans une cellule photoacoustique 106 du dispositif 100. Le premier circuit photonique 104 comporte une face d'entrée 105 couplée optiquement à la source lumineuse 102. Le couplage optique entre la source lumineuse 102 et le premier circuit photonique 104 peut être réalisé 20 directement, par exemple en disposant la source lumineuse 102 contre le premier circuit photonique 104, ou via l'utilisation d'autres moyens qui seront décrits plus loin. Le premier circuit photonique 104 comporte également une face de sortie 107. Le premier circuit photonique 104 est inséré dans un premier logement 108 formé dans la cellule 106. Sur la figure 1, une partie du premier circuit photonique 104 comportant la face de 25 sortie 107 est insérée dans ce premier logement 108, et une autre partie du premier circuit photonique 104 se trouve hors du premier logement 108. La cellule photoacoustique 106 du dispositif 100 comporte des éléments correspondant à des cavités, ou évidements, qui sont : - une première chambre 110 dans laquelle le gaz à détecter est destiné 30 à être excité par le faisceau lumineux émis par la source 102, et dont une face d'entrée 3037145 12 109 destinée à recevoir le faisceau lumineux est couplée optiquement à la face de sortie 107 du circuit photonique 104 (du fait que les faces 107 et 109 sont parallèles l'une par rapport à l'autre et sont disposées l'une contre l'autre lorsque le premier circuit photonique 104 est inséré dans le premier logement 108) ; 5 - une deuxième chambre 112 ; - deux capillaires 114 et 116 permettant de faire communiquer les volumes des chambres 110 et 112 entre eux. La source lumineuse 102 est alignée avec le premier circuit photonique 104 afin d'injecter la lumière dans la première chambre 110, sans qu'une procédure 10 d'alignement de la source lumineuse 102 vis-à-vis de la première chambre 110 soit nécessaire du fait que l'insertion du premier circuit photonique 104 dans le premier logement 108 réalise automatiquement cet alignement. Les capillaires 114, 116 sont avantageusement reliés aux chambres 110, 112 au niveau de leurs faces latérales (faces parallèles au plan (X,Z) représenté sur la 15 figure 1). Ainsi, les capillaires 114, 116 et les chambres 110, 112 peuvent être formés dans une même couche, ou plaque, de matériau, ce qui permet leur réalisation avec un nombre d'étapes de fabrication réduit. En variante, les capillaires 114, 116 peuvent être reliés aux chambres 110, 112 au niveau de leur face supérieure ou inférieure (faces parallèles au plan (X,Y) représenté sur la figure 1), les extrémités des capillaires 114, 116 20 étant disposées sur ou sous les chambres 110, 112. Dans ce cas, les capillaires 114, 116 et les chambres 110, 112 sont réalisés dans deux couches de matériau distinctes. La hauteur des capillaires 114, 116 (dimension parallèle à l'axe Z représenté sur la figure 1) est ici inférieure ou égale à environ la moitié de la hauteur des chambres 110, 112. Cette configuration permet d'avoir une fréquence de résonance de la 25 cellule qui soit basse, par exemple comprise entre quelques centaines de Hz et quelques kHz. De plus, cette configuration peut être obtenue lorsque la cellule 106 est formé par l'empilement de deux couches de matériau en réalisant les capillaires 114, 116 dans une partie de l'épaisseur d'une de ces deux couches (par exemple la moitié de l'épaisseur de la couche) et en réalisant les chambres 110, 112 dans une partie de l'épaisseur de 30 chacune de ces deux couches (par exemple la moitié de l'épaisseur de chacune des 3037145 13 couches). Toutefois, il est également possible d'avoir en variante des capillaires 114, 116 de hauteur sensiblement égale à celle des chambres 110, 112. Dans ce cas, les deux couches de la cellule 106 peuvent être gravées de manière similaire avec une moitié des capillaires 114, 116 et des chambres 110, 112 réalisée dans chacune de ces deux couches. 5 La cellule 106 comporte également une première ouverture 118 débouchant dans le capillaire 114 et permettant d'amener le gaz dans les chambres 110 et 112 via ce capillaire 114 et un canal d'entrée relié à cette première ouverture 118. La cavité 106 comporte également une deuxième ouverture 120 débouchant dans le capillaire 116 et permettant d'évacuer le gaz hors des chambres 110 et 112 via ce 10 capillaire 116 et un canal de sortie relié à cette deuxième ouverture 120. Sur la figure 1, les ouvertures 118, 120 sont réalisées sensiblement au niveau du milieu de la longueur (dimension parallèle à l'axe Y représenté sur la figure 1) de ces capillaires 114, 116. En variante, la deuxième ouverture 120 peut être utilisée pour amener le gaz dans les chambres 110 et 112 via le capillaire 116, et la première ouverture 118 peut servir à 15 évacuer le gaz hors des chambres 110 et 112 via le capillaire 114. La cellule 106 peut être réalisée à partir de différents matériaux tels que du semi-conducteur, par exemple du silicium, du verre, du plastique, de la céramique ou encore du métal comme par exemple de l'aluminium, de l'acier inoxydable, du bronze, etc. L'acier inoxydable est particulièrement avantageux car ce métal est inerte vis-à-vis 20 des gaz susceptible d'être envoyés dans la cellule 106. La réalisation d'une cellule 106 en métal est avantageuse car les parois des chambres 110, 112 peuvent dans ce cas réfléchir la lumière, ce qui permet à cette lumière réfléchie d'interagir de nouveau avec le gaz présent dans la cellule 106, et donc d'améliorer l'amplitude du signal photoacoustique. Le dispositif 100 comporte également des détecteurs acoustiques 122, 25 124 tels que des microphones miniaturisés piézorésistifs, par exemple de type poutre résonante, ou des microphones capacitifs de type membrane vibrante, sont également couplés aux chambres 110, 112 afin de réaliser les mesures de pression dans les chambres 110, 112. Chacune des chambres 110, 112 peut être couplée à un ou plusieurs microphones, par exemple jusqu'à huit microphones par chambre. Les détecteurs 30 acoustiques 122, 124 sont disposés dans des emplacements 132, 134 (non visibles sur la 3037145 14 figure 1) formés dans la cellule photoacoustique 106 et permettant le couplage acoustique des détecteurs 122, 124 avec les chambres 110, 112 de la cellule 106 ainsi que le maintien mécanique de ces détecteurs 122, 124 sur la cellule 106. Enfin, le dispositif 100 comporte également des circuits électroniques de 5 traitement des signaux délivrés par les détecteurs acoustiques 122, 124, ces circuits n'étant pas représentés sur la figure 1. Le dispositif 100 décrit ici est modulaire et comporte une cellule photoacoustique 106 munie du premier logement 108 et des emplacements 132, 134 permettant de coupler de manière amovible, c'est-à-dire non-définitive, le premier circuit 10 photonique 104 et les détecteurs acoustiques 122, 124 avec les chambres 110, 112 de la cellule 106. Les ouvertures 118, 120 permettent également de coupler de manière amovible la cellule 106 avec les canaux d'entrée et de sortie de gaz distincts de la cellule 106. En variante, seul le premier circuit photonique 104 peut être couplé de 15 manière amovible à la cellule 106. Le principe de fonctionnement du dispositif 100 est similaire à celui décrit dans le document EP 2 515 096 Al et n'est donc pas décrit en détail ici. La cellule 106 est ici fixée sur un bâti, par exemple en métal tel que de l'aluminium ou du laiton, qui est mécaniquement et thermiquement découplé de la 20 source lumineuse 102, ce qui permet de gérer thermiquement la cellule 106 indépendamment de la source lumineuse 102. La source lumineuse 102 peut donc fonctionner à une température bien précise qui peut être différente de celle du gaz à étudier se trouvant dans la cellule 106. Un premier système de refroidissement Peltier (également appelé contrôleur Peltier ou module Peltier), ou un système de 25 refroidissement à eau peut être associé à la source lumineuse 102 pour réguler la température de fonctionnement de la source lumineuse 102, tandis qu'un deuxième système de refroidissement, par exemple un deuxième module Peltier ou un deuxième circuit de refroidissement à eau, peut réguler la température de la cellule 106 où le gaz à analyser est présent. Le dispositif 100 est hétérogène du fait que la cellule 106 et la 3037145 15 source lumineuse 102 n'ont pas la même conductivité thermique. Cette configuration permet d'avoir une bonne gestion de la thermique du dispositif 100. On décrit maintenant en liaison avec les figures 2A à 5 les étapes de réalisation de la cellule photoacoustique 106 selon un premier exemple de réalisation. 5 Dans ce premier exemple de réalisation, la cellule 106 est formée par l'assemblage de deux couches métalliques 126, 128 dans lesquelles sont gravés, par exemple par gravure chimique, les éléments de la cellule 106. Les couches métalliques 126, 128 ont ici chacune une épaisseur égale à environ 1,5 mm et sont par exemple en acier inoxydable. 10 La figure 2A représente une vue de dessus de la première couche 126 sur laquelle une face supérieure 130 de la première couche 126 est visible. La figure 2B représente une vue en perspective de la première couche 126 sur laquelle la face supérieure 130 est visible. Les ouvertures 118, 120 sont gravées à travers la face supérieure 130 15 dans une partie de l'épaisseur de la première couche 126, ici égale à environ la moitié de l'épaisseur de la première couche 126, c'est-à-dire égale à environ 0,75 mm. Les diamètres des ouvertures 118, 120 sont égaux l'un par rapport à l'autre et sont égaux à la largeur (dimension parallèle à l'axe X) des capillaires 114, 116. Les emplacements 132, 134 destinés à recevoir les détecteurs acoustiques 122, 124 sont également gravés à 20 travers la face supérieure 130 dans une partie de l'épaisseur de la première couche 126, correspondant ici également à environ la moitié de l'épaisseur de la première couche 126. Ces emplacements 132, 134 forment des rainures dans lesquelles les détecteurs acoustiques 122, 124 seront disposés en butée au fond de ces rainures. Des trous de fixation destinés au serrage des couches 126, 128 entre 25 elles et à assurer l'étanchéité de la cellule 106 sont également gravés à travers toute l'épaisseur de la première couche 126. Neuf trous de fixation, non visibles sur les figures 2A et 2B, sont par exemple réalisés, cinq de ces trous étant destinés au serrage des couches 126, 128 l'une contre l'autre et quatre autres trous étant destinés au maintien, au dessus de la cellule 106, d'un dispositif d'alimentation en gaz de la cellule 106. 3037145 16 La figure 3A représente une vue de dessous de la première couche 126 sur laquelle une face inférieure 136 de la première couche 126 est visible. La figure 3B représente une vue en perspective de la première couche 126 sur laquelle la face inférieure 136 est visible. 5 Une première partie des chambres 110, 112 et les capillaires 114, 116 sont gravés sous la forme de tranchées à travers la face inférieure 136 dans une partie de l'épaisseur de la première couche 126, ici égale à environ la moitié de l'épaisseur de la première couche 126, c'est-à-dire égale à environ 0,75 mm. Les trous de fixation (non visibles sur les figures 3A et 3B) réalisés à travers la première couche 126 sont donc 10 également présents au niveau de la face inférieure 136. La figure 4A représente une vue de dessus de la deuxième couche 128 sur laquelle une face supérieure 138 de la deuxième couche 128, destinée à être disposée contre la face inférieure 136 de la première couche 126, est visible. La figure 4B représente une vue en perspective de la deuxième couche 128 sur laquelle la face 15 supérieure 138 est visible. Des tranchées destinées à former une deuxième partie des chambres 110, 112 sont gravées à travers la face supérieure 138 dans une partie de l'épaisseur de la deuxième couche 128, ici égale à environ la moitié de l'épaisseur de la deuxième couche 128, c'est-à-dire égale à environ 0,75 mm. Le premier logement 108 dans lequel le 20 premier circuit photonique 104 est destiné à être inséré est également gravé à travers la face supérieure 138 dans une partie de l'épaisseur de la deuxième couche 128, ici égale à environ la moitié de l'épaisseur de la deuxième couche 128, c'est-à-dire égale à environ 0,75 mm. Les dimensions du premier logement 108 sont adaptées à celles du premier circuit photonique 104 qui est destiné à être couplé optiquement à la cellule 106. Des 25 trous de fixation (non visibles sur les figures 4A et 4B) sont également réalisés à travers la deuxième couche 128. Le nombre, les dimensions et le positionnement de ces trous correspondent à ceux formés à travers la première couche 126. Un deuxième logement 140 est également gravé à travers la face supérieure 138 dans une partie de l'épaisseur de la deuxième couche 128, ici égale à environ la moitié de l'épaisseur de la deuxième 30 couche 128, c'est-à-dire égale à environ 0,75 mm. Ce deuxième logement 140 a ici des 3037145 17 dimensions similaires à celles du premier logement 108. Ce deuxième logement 140 est destiné à recevoir un deuxième circuit photonique 146 qui sera couplé optiquement à une face de sortie 111 de la première chambre 110 (opposée à la face d'entrée 109 destinée à recevoir le faisceau lumineux issu du premier circuit photonique 104) et 5 permettra de collecter le signal lumineux de sortie ayant traversé la première chambre 110 afin de pouvoir par exemple vérifier l'alignement et la puissance du faisceau lumineux émis par la source 102. Ce deuxième logement 140 est toutefois facultatif car le dispositif 100 peut ne pas comporter ce deuxième circuit photonique 146. Les deux couches 126, 128 sont ensuite scellées entre elles pour former 10 la cellule 106, représentée sur la figure 5. L'empilement, ou l'assemblage, obtenu comporte donc, sur la face supérieure 130 de la première couche 126, les emplacements 132, 134 destinés aux détecteurs acoustiques 122, 124 et les ouvertures 118, 120 pour l'entrée et la sortie du gaz de la cellule 106. Les logements 108, 140 sont accessibles depuis des faces latérales de la cellule 106. 15 Les dimensions des éléments de la cellule 106 sont par exemple : - chambres 110, 112: longueur (dimension selon l'axe X) égale à environ 20 mm, largeur (dimension selon l'axe Y) égale à environ 1,5 mm, et hauteur (dimension selon l'axe Z) égale à environ 1,5 mm ; - capillaires 114, 116: longueur (dimension selon l'axe X) égale à 20 environ 20 mm, largeur (dimension selon l'axe Y) égale à environ 1,5 mm, et hauteur (dimension selon l'axe Z) égale à environ 0,75 mm ; - espacement entre les capillaires 114, 116 (dimension parallèle à l'axe X) égal à environ 10 mm ; - hauteur (dimension selon l'axe Z) des logements 108, 140 égale à 25 environ 0,75 mm. Le volume total de la cellule 106 est égal à environ 135 mm3. Selon une variante de réalisation, le dispositif 100 peut comporter des chambres 110, 112 ne présentant pas des dimensions similaires. En effet, étant donné que le dispositif 100 est un dispositif miniaturisé, il peut apparaitre une opposition de 30 phases entre les signaux de pression mesurés dans les deux chambres 110 et 112 qui soit 3037145 18 imparfaite lorsque les dimensions des chambres 110 et 112 sont identiques. La soustraction de ces deux signaux qui est réalisée pour obtenir la mesure souhaitée n'est alors pas optimale. Afin d'améliorer cette opposition de phases, il est possible que les largeurs et/ou les longueurs des chambres 110 et 112 soit différentes l'une par rapport à 5 l'autre. Une optimisation par simulation (par exemple en résolvant l'équation du champ de pression dans le dispositif 100, avec des chambres 110, 112 de tailles différentes), par exemple via un calcul par la méthode des éléments finis, conduit au rapport optimal des dimensions des chambres 110, 112. Cette homogénéité de la pression dans les chambres 110, 112 permet 10 également de coupler un plus grand nombre de détecteurs acoustiques par chambre et ainsi avoir un meilleur rapport signal sur bruit. Pour diminuer la différence de pression dans les chambres 110, 112, il est également possible de modifier l'écartement des capillaires 114, 116 entre eux. Il est ainsi avantageux que les capillaires 114, 116 soient espacés l'un de l'autre d'une distance 15 égale à environ la moitié de la longueur des chambres 110, 112 (ce qui correspond, pour l'exemple précédemment décrit, à un espacement de 10 mm entre les capillaires 114, 116 pour des chambres 110, 112 chacune de longueur égale à 20 mm). De ce fait, l'inhomogénéité de pression dans les chambres 110, 112 diminue, et il est possible d'augmenter le nombre de détecteurs acoustiques couplés aux chambres 110, 112, ce qui 20 permet d'améliorer le rapport signal / bruit du dispositif 100. La courbe 10 visible sur la figure 6 représente la valeur de la fréquence de résonance obtenue dans la cellule 106 en fonction de la valeur de l'espacement entre les capillaires 114, 116, et la courbe 12 représente l'homogénéité de pression (le pourcentage de différence entre la valeur minimum et la valeur maximum de pression 25 dans les chambres 110, 112) en fonction de la valeur de l'espacement entre les capillaires 114, 116. Ces données sont obtenues pour des chambres 110, 112 de longueur égale à 20 mm, de largeur égale à 1,5 mm et hauteur égale à 1,5 mm, et pour des capillaires 114, 116 de longueur égale à 20 mm, de largeur égale à 0,8 mm et hauteur égale à environ 1,5 mm, et dans le cas où les capillaires 114, 116 débouchent dans les chambres 110, 112 30 à des niveaux correspondant à environ 1/4 et 1/4 de leur longueur. La courbe 12 montre bien 3037145 19 que la meilleure homogénéité est obtenue lorsque les capillaires 114, 116 sont espacés d'une distance égale à la moitié de la longueur des chambres 110, 112, soit 10 mm dans le cas présent. La courbe 14 visible sur la figure 7 représente la valeur de l'amplitude du 5 signal acoustique obtenue dans les chambres 110, 112 de la cellule 106, lorsque l'espacement entre les capillaires 114, 116 est égal à la moitié de la longueur des chambres 110, 112, et en faisant varier la largeur (dimension selon l'axe X pour l'exemple représenté sur la figure 1) des capillaires 114, 116 dans le but de trouver le signal optimum pouvant être délivré par les détecteurs acoustiques 122, 124. Cette courbe 10 montre que la valeur maximale du signal obtenu dans la cellule 106 est obtenue lorsque la largeur des capillaires 114, 116 est égale à environ 1,5 mm. Dans l'exemple de la figure 1 précédemment décrit, les ouvertures 118, 120 débouchent sensiblement au niveau du milieu de la longueur des capillaires 114, 116. En variante, ces ouvertures 118, 120 peuvent être formées à un autre niveau que le 15 milieu de la longueur des capillaires 114, 116, et cela sans perturber la symétrie de l'écoulement du gaz dans le dispositif 100 si les entrée et sortie de gaz sont suffisamment étroites. Pour augmenter l'intensité du signal mesuré par les détecteurs acoustiques 122, 124 du dispositif 100, il est possible de réaliser les capillaires 114, 116 20 tels qu'ils soient disposés aux extrémités des chambres 110, 112. Une telle configuration permet d'augmenter d'environ 5 % l'amplitude du signal mesuré par les détecteurs acoustiques. Cependant, cette augmentation de l'amplitude du signal se fait au détriment de l'homogénéité de pression qui, elle, diminue, tout en restant bonne. Les différentes options de réalisation décrites dans le document 25 EP 2 515 096 Al, comme par exemple l'utilisation d'un refroidisseur à effet Peltier, d'un amplificateur intégré au dispositif, ou les différents exemples de matériaux décrits, peuvent s'appliquer au dispositif de détection photoacoustique modulaire décrit ici. Les figures 8A à 8C représentent schématiquement le dispositif 100 selon différentes configurations, présentant différents couplages possibles entre la source 30 lumineuse 102 et le premier circuit photonique 104. 3037145 20 Sur ces trois figures, le dispositif 100 comporte un premier système de refroidissement Peltier 142 associé à la source lumineuse 102 permettant de gérer thermiquement la source lumineuse 102 indépendamment des autres éléments du dispositif 100. Le dispositif 100 comporte également, dans les configurations 5 représentées sur les figures 8A et 8C, un deuxième système de refroidissement Peltier 144 associé à un bâti (non visible sur les figures 8A et 8C) sur lequel est disposée la cellule 106 et permettant de gérer thermiquement la cellule 106 indépendamment des autres éléments du dispositif 100, notamment indépendamment de la source lumineuse 102 et permettant de faire travailler la cellule 106 à une température différente de celle de la 10 source lumineuse 102. En outre, sur ces trois figures, le dispositif 100 comporte un deuxième circuit photonique 146, par exemple en silicium, couplé optiquement à la face de sortie 111 de la première chambre 110 (opposée à la face d'entrée 109 destinée à recevoir le faisceau lumineux issu du circuit photonique 104) et permettant de collecter le signal 15 lumineux de sortie ayant traversé la première chambre 110 afin de pouvoir par exemple vérifier l'alignement et la puissance du faisceau lumineux émis par la source 102. Une partie du deuxième circuit photonique 146 est insérée dans le deuxième logement 140 formé dans la cellule 106 tel que la face de sortie 111 de la première chambre 110 soit directement couplée à ce deuxième circuit photonique 146. Enfin, le dispositif 100 20 comporte un détecteur optique 148 destiné à recevoir le signal issu du deuxième circuit photonique 146. Dans le premier exemple représenté sur la figure 8A, la source lumineuse 102 correspond à une source laser n'émettant qu'une seule longueur d'onde, par exemple dans le MIR, dont le faisceau est envoyé dans un système de collimation 150 25 comprenant au moins une voire deux lentilles et permettant d'avoir en sortie un faisceau lumineux collimaté sur plusieurs centimètre. En effet, un laser QCL émet un faisceau laser divergent à sa sortie. Le système de collimation 150 permet de collimater ce faisceau et de réduire sa taille. En arrivant dans le système 150, le faisceau est collimaté avec une 30 première lentille de focale f correctement positionnée. Si la source laser 102 est 3037145 21 ponctuelle, il suffit de placer la sortie de la source laser 102 à la distance focale de cette première lentille, ce qui permet d'avoir un faisceau parallèle en sortie de la première lentille. Si la source 102 n'est pas ponctuelle, il faut tenir compte dans ce cas de sa forme. Soit y1 le rayon du faisceau laser et 01 l'angle de divergence du faisceau en sortie de la 5 source 102. La collimation de la lumière de cette source 102 par une première lentille de distance focale f produit un faisceau de rayon y2 = 01 * f et un angle de divergence 02 = y1/f. Quelle que soit la lentille, le rayon et la divergence du faisceau dépendent l'un de l'autre. Par exemple, pour améliorer la collimation d'un facteur deux (en diminuant l'angle de moitié), il faut multiplier le diamètre du faisceau par deux. 10 Afin de diminuer la taille du faisceau collimaté, un groupe de deux lentilles est utilisé dans le système 150. Si ces deux lentilles sont convergentes de focales respectives f1 et f2, et que l'on souhaite réduire le faisceau laser, les lentilles sont choisies telles que f2 REVENDICATIONS1. Dispositif (100) de détection photoacoustique modulaire comportant au moins : - une cellule photoacoustique (106) comprenant au moins deux chambres (110, 112) reliées par au moins deux capillaires (114, 116) et formant un résonateur acoustique différentiel de type Helmholtz ; - des détecteurs acoustiques (122, 124) couplés aux chambres (110, 112) ; - une source lumineuse (102) apte à émettre un faisceau lumineux ayant au moins une longueur d'onde apte à exciter un gaz destiné à être détecté et modulable à une fréquence de résonance de la cellule photoacoustique (106) ; - un premier circuit photonique (104) couplant optiquement la source lumineuse (102) à une face d'entrée (109) d'une première des chambres (110) ; dans lequel le premier circuit photonique (104) est disposé de manière amovible dans un premier logement (108) formé dans la cellule acoustique (106) et débouchant sur la face d'entrée (109) de la première chambre (110). 2. Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel les détecteurs acoustiques (122, 124) sont couplés de manière amovible à la cellule photoacoustique (106). 3. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la cellule photoacoustique (106) comporte au moins un empilement d'une première et d'une deuxième couches (126, 128) de matériau dans lesquelles sont formés les chambres (110, 112), les capillaires (114, 116), le premier logement (108), au moins deux ouvertures (118, 120) débouchant chacune dans l'un des capillaires (114, 116) et au moins deux emplacements (132, 134) communiquant chacun avec l'une des chambres (110, 112) et dans lesquels les détecteurs acoustiques (122, 124) sont disposés. 3037145 29 4. Dispositif (100) selon la revendication 3, dans lequel : - les emplacements (132, 134) sont formés dans une partie de l'épaisseur de la première couche (126) et traversent une face supérieure (130) de la première couche (126) ; 5 - les ouvertures (118, 120) traversent toute l'épaisseur de la première couche (126) ; - une première partie de chacune des chambres (110, 112) est formée dans une partie de l'épaisseur de la première couche (126) et traverse une face inférieure (136) de la première couche (126) opposée à la face supérieure (130) de la première 10 couche (126) ; - les capillaires (114, 116) sont formés dans une partie de l'épaisseur de la première couche (126) et traversent la face inférieure (136) de la première couche (126) ; - une deuxième partie de chacune des chambres (110, 112) est formée 15 dans une partie de l'épaisseur de la deuxième couche (128) et traverse une face supérieure (138) de la deuxième couche (128) qui est disposée contre la face inférieure (136) de la première couche (126), les première et deuxième parties de chacune des chambres (110, 112) étant disposées en regard l'une de l'autre ; - le premier logement (108) est formé dans une partie de l'épaisseur 20 de la deuxième couche (128) et traverse la face supérieure (138) de la deuxième couche (128). 5. Dispositif (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la cellule photoacoustique (106) comporte au moins un empilement d'une première, 25 deuxième, troisième et quatrième couches (154, 156, 158, 160) de matériau dans lesquelles sont formés les chambres (110, 112), les capillaires (114, 116), le premier logement (108), au moins deux ouvertures (118, 120) débouchant chacune dans l'un des capillaires (114, 116) et au moins deux emplacements (132, 134) communiquant chacun avec l'une des chambres (110, 112) et dans lesquels les détecteurs acoustiques (122, 124) 30 sont disposés. 3037145 30 6. Dispositif (100) selon la revendication 5, dans lequel : - les capillaires (114, 116) traversent toute l'épaisseur de la deuxième couche (156), les première et troisième couches (154, 158) entre lesquelles se trouve la deuxième couche (156) formant des parois supérieure et inférieure des deux capillaires 5 (114, 116) ; - les chambres (110, 112) et le premier logement (108) traversent toute l'épaisseur de la troisième couche (158), les deuxième et quatrième couches (156, 160) entre lesquelles se trouve la troisième couche (158) formant des parois supérieure et inférieure des chambres (110, 112) et du premier logement (108) ; 10 - les emplacements (132, 134) traversent toute l'épaisseur de la quatrième couche (160) ; - les ouvertures (118, 120) traversent toute l'épaisseur des troisième et quatrième couches (158, 160). 15 7. Dispositif (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la cellule photoacoustique (106) est formée d'une pièce monolithique de poudres fusionnées. 8. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, dans 20 lequel la source lumineuse (102) est couplée optiquement à une face d'entrée (105) du premier circuit photonique (104) par au moins un système de collimation (150) comportant au moins une lentille, et dans lequel le premier circuit photonique (104) forme au moins un guide d'onde. 25 9. Dispositif (100) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la source lumineuse (102) est apte à émettre un faisceau lumineux ayant plusieurs longueurs d'onde et est disposée contre le premier circuit photonique (104) qui forme un circuit multiplexeur - démultiplexeur à réseau de guides d'onde. 30 10. Dispositif (100) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la source lumineuse (102) est couplée optiquement à une face d'entrée (105) du premier 3037145 31 circuit photonique (104) par au moins une fibre optique (152), et dans lequel le premier circuit photonique (104) forme au moins un guide d'onde ou un circuit multiplexeur - démultiplexeur à réseau de guides d'onde. 5 11. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre au moins un premier système de refroidissement (142) apte à réguler thermiquement la source lumineuse (102) et, lorsque la source lumineuse (102) n'est pas disposée contre le premier circuit photonique (104), un deuxième système de refroidissement (144) apte à réguler thermiquement la cellule photoacoustique (106) 10 indépendamment de la source lumineuse (102). 12. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la cellule photoacoustique (106) comporte en outre au moins un deuxième logement (140) débouchant sur une face de sortie (111) de la première chambre (110), et 15 comportant en outre au moins un deuxième circuit photonique (146) couplant optiquement la face de sortie (111) de la première chambre (110) à un détecteur optique (148) et disposé de manière amovible dans le deuxième logement (140). 13. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, dans 20 lequel la cellule photoacoustique (106) est formée d'un ou plusieurs métaux. 14. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une distance entre les deux capillaires (114, 116) est égale à environ la moitié de la longueur d'au moins une des chambres (110, 112). 25 15. Dispositif de détection de gaz, comportant au moins un dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes et des canaux d'entrée et de sortie de gaz communiquant avec les chambres (110, 112) du dispositif de détection photoacoustique (100), et dans lequel ladite au moins une longueur d'onde du faisceau 30 lumineux apte à être émis par la source lumineuse (102) correspond à au moins une longueur d'onde d'absorption d'au moins un gaz destiné à être détecté. 3037145 32 16. Procédé de réalisation d'un dispositif (100) de détection photoacoustique modulaire, comportant au moins les étapes de : - réalisation d'au moins une cellule photoacoustique (106) comprenant au moins deux chambres (110, 112) reliées par au moins deux capillaires (114, 116) et 5 formant un résonateur acoustique différentiel de type Helmholtz ; - couplage de détecteurs acoustiques (122, 124) aux chambres (110, 112) ; - réalisation d'au moins une source lumineuse (102) apte à émettre un faisceau lumineux ayant au moins une longueur d'onde apte à mettre en résonance la 10 cellule photoacoustique (106) ; - réalisation d'au moins un premier circuit photonique (104) disposé de manière amovible dans un premier logement (108) formé dans la cellule acoustique (106) et débouchant sur une face d'entrée (109) d'une première des chambres (110), et couplant optiquement la source lumineuse (102) à la face d'entrée (109) de la première 15 chambre (110). 17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel : - la réalisation de la cellule photoacoustique (106) comporte la réalisation d'au moins un empilement d'une première et d'une deuxième couches (126, 20 128) de matériau dans lesquelles sont formés, par gravure chimique mise en oeuvre dans une partie de l'épaisseur de chacune des première et deuxième couches (126, 128), les chambres (110, 112), les capillaires (114, 116), le premier logement (108), au moins deux ouvertures (118, 120) débouchant chacune dans l'un des capillaires (114, 116) et au moins deux emplacements (132, 134) communiquant chacun avec l'une des chambres 25 (110, 112) et dans lesquels les détecteurs acoustiques (122, 124) sont disposés, ou - la réalisation de la cellule photoacoustique (106) comporte la réalisation d'au moins un empilement d'une première, deuxième, troisième et quatrième couches (154, 156, 158, 160) de matériau dans lesquelles sont formés, par gravure chimique ou laser mise en oeuvre dans toute l'épaisseur de chacune des deuxième, 30 troisième et quatrième couches (156, 158, 160), les chambres (110, 112), les capillaires 3037145 33 (114, 116), le premier logement (108), au moins deux ouvertures (118, 120) débouchant chacune dans l'un des capillaires (114, 116) et au moins deux emplacements (132, 134) communiquant chacun avec l'une des chambres (110, 112) et dans lesquels les détecteurs acoustiques (122, 124) sont disposés, ou 5 - la cellule photoacoustique (106) est formée d'une pièce monolithique de poudres métalliques fusionnées obtenue par impression 3D.