Brevet FR3039435A1 — publié le 20170203

METHODE ET DISPOSITIF DE COLLECTE DE PARTICULES D'AEROSOLS, A COLLECTE SELECTIVE EN FONCTION DE LA GRANULOMETRIE DES PARTICULES Domaine technique La présente invention concerne le domaine de la collecte et de l'analyse des particules susceptibles d'être présentes en suspension dans un aérosol. Elle concerne plus particulièrement la réalisation d'un dispositif électrostatique de collecte de particules par précipitation électrostatique, dont des nanoparticules contenues dans des aérosols. La présente invention vise à permettre une collecte des particules en suspension dans les aérosols qui soit simultanée mais sélective en fonction de leurs dimensions, la sélectivité visant de préférence, à collecter en les séparant, les particules de dimension micronique et submicronique, i.e. supérieure ou égale à 300 nm, et les particules de dimension nanométrique. Par « nanoparticule », on entend, la définition usuelle selon la norme ISO TS/27687 : un nano-objet dont les trois dimensions sont à l'échelle nanométrique, c'est-à-dire une particule dont le diamètre nominal est inférieur à 100 nm environ. Etat de la technique Depuis les années 1970, la prise de conscience des effets environnementaux et sanitaires engendrés par les aérosols a été à l'origine de développements technologiques nouveaux afin de mieux évaluer les risques associés. Le domaine s'est rapidement étendu dans les années 1980 pour inclure l'utilisation des aérosols dans des procédés de production à haute technologie, et la maîtrise de la contamination par les aérosols dans les atmosphères ultra-propres. A partir des années 1990, les recherches se sont intensifiées sur les propriétés des particules ultrafines, i.e. celles de dimension inférieure à 100 nm, et sur l'effet des aérosols sur le climat. Le domaine est donc très large puisqu'il couvre à la fois le champ de l'hygiène industrielle, du contrôle de la pollution de l'air, de la toxicologie par inhalation, de la physique et de la chimie de l'atmosphère, et de la contamination par des aérosols radioactifs dans les installations ou dans l'environnement. Plus récemment, l'essor rapide des nanotechnologies dans divers domaines tels que la santé, la microélectronique, les technologies de l'énergie ou les produits de 3039435 2 consommation courante tels que peintures et cosmétiques, rend indispensable la poursuite de travaux sur les impacts sanitaires et environnementaux de ces nouveaux matériaux afin de s'entourer des conditions de sécurité optimales. Il est donc nécessaire de mettre au point des méthodes et des outils 5 d'évaluation de l'exposition aux particules - et notamment aux nanoparticules - des travailleurs, des consommateurs et de l'environnement. Le développement de méthodes et de dispositifs d'échantillonnage et d'analyse d'aérosols dans une large gamme granulométrique jusqu'aux tailles nanométriques est ainsi un enjeu crucial en termes de santé publique et de prévention des risques associés. 10 En particulier, le développement de dispositifs de prélèvement adapté pour être portatif et être fixé à l'unité à une combinaison de travail d'un travailleur en poste de fabrication de nano-objets, d'élaboration ou d'utilisation de nanomatériaux pourrait s'avérer impératif. Pour prélever et collecter des particules en suspension dans des aérosols, en 15 vue de leur analyse in situ ou en laboratoire, de nombreux dispositifs existent. Ils peuvent mettre en oeuvre une collecte par filtration sur fibres ou sur membranes poreuses, une collecte par diffusion pour les particules les plus fines, une collecte sous l'effet d'un champ de forces d'inertie (impacteurs, cyclones, centrifugeuses) ou de pesanteur (chambres de sédimentation, élutriateurs) pour les particules plus grosses, ou encore une collecte sous 20 l'effet d'un champ de forces électriques, thermiques ou radiatives. Parmi ces dispositifs, ceux électrostatiques, c'est-à-dire dont le principe de fonctionnement repose sur la mise en oeuvre d'un champ électrique, en particulier d'un champ électrique intense pour créer un effet de décharge couronne (en anglais « corona discharge ») sont couramment utilisés. 25 Lorsqu'on génère un champ électrique intense dans un volume où des particules d'aérosol sont présentes, ces dernières peuvent se charger électriquement selon deux mécanismes de charge distincts et cela peut se produire concomitamment. La publication [1] , en particulier la figure 15.4 de la page 330 de cet ouvrage, montre que le mécanisme de charge électrique par diffusion d'ions unipolaires, associé au 30 mécanisme de charge électrique par champ, est applicable à une large gamme de tailles de particules, à minima pour les particules de dimensions comprises entre 0,01 à 10 !lm. Il ressort également que le mécanisme de charge électrique par diffusion d'ions unipolaires 3039435 3 est surtout prépondérant pour les particules les plus fines, typiquement les nanoparticules, c'est-à-dire celles de dimensions inférieures à 100 nm. A contrario, le mécanisme de charge par champ est plus efficace pour les grosses particules, c'est-à-dire les particules de dimension micronique et submicronique (> 300 nm). 5 A titre d'exemple, si l'on considère la mobilité électrique d'une particule, notée Z, de l'ordre de 1 cm2/st.V.s en unité électrostatique CGS, soit 3,3x10-7 m2/V.s en unité SI, alors cette particule placée entre deux plaques planes et parallèles qui génèrent un champ électrique E de 105 V/m, acquiert une vitesse W égale au produit Z*E, soit W de l'ordre de 0,033 m/s. Il est clairement démontré que la force électrostatique engendre des vitesses 10 largement supérieures aux autres champs de forces subies par une particule, que sont les champs de la gravité, inertiels, thermiques et radiatifs. Cet avantage est mis à profit dans le fonctionnement des épurateurs électrostatiques du commerce, où les processus de charge par diffusion et de charge par champ peuvent agir conjointement. Charger électriquement des particules d'aérosol nécessite la présence d'ions 15 unipolaires en forte concentration. La méthode de loin la plus efficace pour créer ces ions, dans l'air atmosphérique, est la décharge couronne. Pour produire une décharge couronne, on doit établir un champ électrostatique dans une géométrie qui permet de le rendre non uniforme. Plus exactement, ce champ électrique élevé (plusieurs milliers à dizaines de milliers de volts par centimètre au 20 voisinage de l'électrode de décharge) est induit par deux électrodes disposées à proximité l'une de l'autre: une première électrode polarisée ou électrode de décharge, généralement en forme de fil ou de pointe, étant disposée en regard d'une deuxième électrode, cette dernière se présentant sous la forme d'une contre-électrode, généralement de géométrie plane ou cylindrique. Le champ électrique existant entre les deux électrodes ionise le 25 volume de gaz situé dans l'espace inter-électrodes, et notamment une gaine ou couronne de gaz ionisé située autour de l'électrode de décharge. Les charges créées, en migrant vers la contre-électrode, chargent les particules à séparer contenues dans le gaz. Les particules chargées ainsi créées migrent alors vers la contre-électrode, sur laquelle elles peuvent être collectées. Cette contre-électrode est usuellement appelée électrode de collecte. Du fait du 30 niveau du champ électrique requis, il est nécessaire d'utiliser une électrode de décharge qui a un (très) faible rayon de courbure. Les électrodes de décharge rencontrées sont donc généralement soit des pointes fines, soit des fils de faible diamètre. Ainsi, par un processus 3039435 4 qui a pour origine les électrons et les ions créés par l'irradiation naturelle, les électrons sont accélérés dans le champ électrique intense créé au voisinage de l'électrode à (très) faible rayon de courbure. Par la haute tension imposée, si ce champ dépasse une valeur critique, un effet d'avalanche provoque l'ionisation de l'air dans cet espace. Ce phénomène est 5 appelé décharge couronne. A titre d'exemple, on a représenté aux figures lA à lE quelques configurations d'électrodes les plus adaptées pour obtenir une décharge couronne, à savoir respectivement un agencement pointe-plan (figure 1A), lame-plan (figure 1B), fil-plan (figure 1C), fil-fil (figure 1D), fil-cylindre (figure 1E). 10 Par exemple en configuration pointe-plan, si la pointe est positive par rapport au plan, les électrons se déplacent rapidement vers la pointe alors que les ions positifs se déplacent vers le plan, créant alors un espace unipolaire positif. Par ailleurs, un vent d'ions, aussi appelé vent ionique, s'établit, caractérisé par un écoulement d'air dirigé de la pointe vers le plan, ayant pour origine les chocs des ions positifs avec les molécules neutres 15 environnantes. A l'inverse, si la pointe est négative par rapport au plan, les ions positifs se déplacent vers la pointe, et les électrons se déplacent vers le plan en se fixant aux molécules d'air pour former des ions négatifs. Dans tous les cas, même si le processus de création d'ions positifs ou négatifs n'est pas exactement symétrique, les ions unipolaires 20 migrent de la pointe vers le plan avec une grande concentration de l'ordre de 106 à 109/cm3 et, quelle que soit la polarité, il apparaît un vent électrique dirigé de la pointe vers le plan. Ainsi, l'introduction de particules d'aérosol dans l'espace pointe-plan permet de les charger de la même polarité que la pointe, selon un processus de charge par champ. En outre, le champ utilisé pour créer l'effet couronne et le vent électrique participent aussi 25 au processus de charge par champ. Pour les autres configurations montrées aux figures 1B à 1E, les processus de production d'ions et de charge par champ des particules sont en tous points similaires. C'est sur ce principe que fonctionnent certains précipitateurs électrostatiques commercialisés qui sont utilisés pour prélever et collecter des particules sur un support 30 permettant l'analyse. Par exemple, la figure 15.9 de la page 341 de la publication [1] déjà citée montre un agencement permettant le dépôt de particules d'aérosol sur une grille de 3039435 5 microscope électronique, les particules étant chargées et précipitées dans une configuration pointe-plan. Un autre exemple est illustré en figure 10.10 de la page 223 de cette même publication [1] et met en oeuvre la technique de charge et de précipitation en géométrie 5 pointe-plan pour collecter des particules d'aérosol sur un cristal piézoélectrique. Comme déjà mentionné, le mécanisme de charge par diffusion d'ions unipolaires s'applique de manière prépondérante sur les particules les plus fines. Ce mécanisme est de plus en plus mis en oeuvre dans la métrologie des nanoparticules, notamment pour déterminer leur granulométrie. En effet, beaucoup d'auteurs ont étudié et 10 étudient encore des dispositifs capables de conférer des mobilités électriques élevées aux particules les plus fines, afin de pouvoir les sélectionner dans des instruments adaptés à ce nouveau domaine. On peut citer ici notamment l'article [2] qui fait l'inventaire de la plupart des technologies mises au point à ce jour, ou encore le principe développé par l'auteur de la publication [3], qui utilise une configuration fil-cylindre, très étudiée plus 15 récemment comme indiqué dans la publication [4], mais également avant (publication [5]). On a reproduit schématiquement en figure 2, un dispositif de charge, aussi appelé chargeur, à diffusion d'ions unipolaires dont la géométrie est de type fil-cylindre, tel qu'illustré dans la publication [4]. Le chargeur 10 comprend un corps à symétrie de révolution 1 en deux parties qui maintiennent un cylindre métallique creux 11 formant une 20 électrode extérieure reliée à une alimentation sous courant alternatif et un fil métallique central 12 agencé selon l'axe du corps et relié à une alimentation haute tension non représentée. Autour du fil central 12 est également agencée de manière annulaire une grille cylindrique 14 formant une électrode intérieure. L'aérosol contenant les particules à charger circule dans le chargeur 10 depuis l'orifice d'entrée 17 jusqu'à l'orifice de sortie 25 18 en passant dans l'espace 15 délimité entre l'électrode intérieure 14 formée par la grille et l'électrode extérieure 11 formée par le cylindre. Le fonctionnement de ce chargeur 10 est le suivant : des ions sont produits par effet couronne au niveau du fil central 12 et sont collectés par l'électrode intérieure grillagée 14 portée à un faible potentiel, typiquement à la masse. Une partie de ces ions 30 sort de cette grille 14 pour aller vers la surface interne du cylindre périphérique 11 du fait de la tension appliquée sur ce dernier. Les particules d'aérosol transitent dans l'espace 15 entre grille 14 et cylindre 11 et sont donc chargées par diffusion par les ions unipolaires 3039435 6 sortis de la grille 14. Le mécanisme de charge par diffusion s'opère en fonction du produit N*t, où N représente la concentration en ions unipolaires et t le temps de séjour des particules. Le mécanisme de charge par diffusion est le seul à pouvoir se produire car il ne peut y avoir de mécanisme de charge par champ puisque le champ électrique est très faible 5 dans l'espace 15. Il est intéressant de noter que le processus de charge des aérosols par diffusion d'ions unipolaires permet de conférer un nombre de charges électriques donné à une particule de taille donnée. Ce principe est d'ailleurs mis en oeuvre dans les analyseurs différentiels de 10 mobilité électrique (DMA) qui sont des instruments capables de fournir la distribution granulométrique de particules fines par comptage de la concentration en particules dans une classe de mobilité électrique donnée. Un tel dispositif est par exemple mis en oeuvre dans le brevet US 8044350 B2. Il ressort de l'étude de l'état de l'art qu'il n'a pas été proposé de dispositif 15 permettant à la fois de collecter simultanément des particules présentes dans un aérosol et qui sont de dimensions différentes dans une large gamme, typiquement entre quelques nanomètres et quelques dizaines de micromètres, et de les séparer selon des gammes de dimensions restreintes, de préférence séparer les nanoparticules des particules de taille micronique. 20 Or, il existe un besoin pour un tel dispositif, notamment afin de permettre l'analyse ultérieure des particules collectées et séparées pour en connaître leur concentration et leur composition chimique séquentiellement en fonction de leur gamme restreinte de dimension. Le but général de l'invention est alors de répondre au moins en partie à ce 25 besoin. Exposé de l'invention : Pour ce faire, l'invention a tout d'abord pour objet une méthode de collecte de particules susceptibles d'être présentes dans un aérosol, comprenant les étapes suivantes: - aspiration de l'aérosol dans un conduit depuis son orifice d'entrée jusqu'à 30 son orifice de sortie; - charge des particules les plus fines, en aval de l'orifice d'entrée, par diffusion d'ions unipolaires dans un espace entre une électrode sous la forme d'une grille entourant 3039435 7 une électrode sous la forme d'un fil générant un effet couronne, et une première portion conductrice de paroi intérieure du conduit, - génération d'un champ électrique sans effet couronne dans l'espace entre une électrode et une deuxième portion conductrice de paroi intérieure du conduit, afin de 5 collecter par dépôt sur une première zone de collecte (Zn) des particules les plus fines chargées par le chargeur à diffusion, - génération d'un champ électrique avec effet couronne dans l'espace entre le fil ou la pointe d'une électrode et une troisième portion conductrice de la paroi intérieure du conduit, afin de collecter par dépôt sur une deuxième zone de collecte (Zm) distincte de 10 la première zone de collecte, les particules les plus grosses, non chargées par le chargeur à diffusion. Selon une mode de réalisation avantageux, lorsque les particules sont radioactives, le procédé comprend en outre les étapes suivantes : a/ collecte de particules radioactives sur la première et/ou la deuxième zone de 15 collecte pendant un temps tl ; b/ comptage d'impulsions générées par le courant d'ionisation de l'air dans les espaces pendant un temps t2. Selon ce mode, on peut prévoir une étape d'émission d'une alarme en cas de dépassement d'une valeur seuil prédéterminée d'impulsions comptées selon l'étape b/. 20 L'invention a également pour objet un dispositif de collecte de particules susceptibles d'être présentes dans un aérosol, comprenant : - un conduit comprenant un orifice d'entrée et un orifice de sortie entre lesquels l'aérosol peut circuler ; - des moyens d'aspiration pour faire circuler l'aérosol depuis l'orifice d'entrée 25 jusqu'à l'orifice de sortie; - en aval de l'orifice d'entrée, un chargeur à diffusion d'ions unipolaires comprenant une électrode sous la forme d'un fil entouré par une électrode sous la forme d'une grille, le chargeur étant adapté pour charger les particules les plus fines dans l'espace séparant la grille d'une première portion conductrice de paroi intérieure du conduit, par 30 diffusion d'ions unipolaires au travers de la grille; - en aval du chargeur à diffusion, une électrode adaptée pour générer sans effet couronne un champ électrique dans l'espace séparant l'électrode d'une deuxième portion 3039435 8 conductrice de paroi intérieure du conduit et ainsi collecter les particules les plus fines, préalablement chargées par le chargeur à diffusion, par dépôt sur une première zone de collecte (Zn); - en aval du chargeur à diffusion d'ions et de la zone de collecte des 5 nanoparticules, un chargeur par champ électrique comprenant une électrode sous la forme d'un fil ou d'une pointe adapté(e) pour générer avec effet couronne un champ électrique dans l'espace séparant le fil ou la pointe d'une troisième portion conductrice de la paroi intérieure du conduit et ainsi charger puis collecter les particules les plus grosses, par dépôt sur une deuxième zone de collecte (Zm) distincte de la première zone de collecte. 10 Ainsi, l'invention consiste en une collecte électrostatique de l'ensemble des particules présentes dans un aérosol, mais avec un découplage des mécanismes d'une part de charge des particules par diffusion d'ions unipolaires pour charger puis collecter les particules les plus fines, et d'autre part de charge par champ électrique avec effet couronne pour charger et collecter les particules les plus grosses dans une zone différente de la zone 15 de collecte des particules les plus fines. Autrement dit, l'invention consiste à charger électriquement tout d'abord les fines particules par diffusion d'ions unipolaires, puis à charger ensuite les grosses particules par champ électrique et à collecter chaque groupe de particules ainsi chargées en fonction de leur dimension sur un support adéquat. 20 Ainsi, l'invention permet de façon judicieuse de classer les particules selon leur granulométrie, en les déposant dans des zones physiquement distinctes. Dans un mode de réalisation avantageux, le dépôt des particules peut être effectué selon des anneaux concentriques en différents endroits d'un même substrat plan agencé orthogonalement au sens de circulation de l'aérosol. 25 Selon ce mode, Il est possible avantageusement de tirer profit du vent ionique pour induire une circulation d'air à travers le dispositif, ce qui peut permettre de s'affranchir de la présence d'une pompe d'aspiration dans le dispositif, avec comme avantage subséquent d'un poids moindre pour le dispositif et une réduction des nuisances intrinsèques à une pompe (vibrations, bruit, ...). 30 Le ou les substrats sur lesquelles sont définies les zones de collecte par dépôt des particules peuvent ensuite être analysées par des techniques classiques de caractérisation physique ou physico-chimique, telle que microscopie optique ou 3039435 9 électronique, scanner de surface, spectrométrie a, (3, 'y si les particules sont radioactives, spectroscopie de fluorescence X (XRF pour « X-Ray Fluorescence »), micro-fluorescence X (p.-XRF), spectroscopie sur plasma induit par laser (LIBS pour « Laser-Induced Breakdown Spectroscopy ») ... 5 Un dispositif de collecte selon l'invention est particulièrement bien adapté pour l'échantillonnage de particules dans des milieux gazeux, notamment l'air des locaux ou de l'environnement dans le but de connaître la concentration, la granulométrie, la composition des particules d'aérosol susceptibles d'être inhalées. Selon un premier mode de réalisation: 10 - le conduit est un cylindre creux de révolution autour d'un axe longitudinal (X); - les moyens d'aspiration sont constitués par une pompe ; - les première, deuxième et troisième portions conductrices de paroi sont des portions de cylindre constituant une partie du conduit; 15 - le chargeur par champ comprend une électrode sous la forme d'un fil en configuration fil-cylindre avec la portion de cylindre correspondante; - le fil du chargeur à diffusion d'ions, l'électrode permettant de générer un champ électrique sans effet couronne et le fil du chargeur par champ sont des pièces distinctes et agencées successivement l'une derrière l'autre le long de l'axe (X). 20 Selon un deuxième mode de réalisation: - le conduit comprend un élément creux de révolution autour d'un axe longitudinal (X) et un substrat plan agencé à une extrémité de l'élément creux en étant orthogonal à l'axe (X), la distance séparant l'élément creux du substrat plan et de son support éventuel définissant les dimensions de l'orifice de sortie, le substrat plan formant 25 un substrat de collecte définissant à la fois la première (Zn) et la deuxième zone (Zm) de collecte; - les moyens d'aspiration sont constitués par l'orifice de sortie; - la première portion conductrice de paroi est une portion de révolution constituant le conduit; 30 - les deuxième et troisième portions conductrices sont rassemblées sur le même substrat de collecte; 3039435 10 - le chargeur par champ comprend une électrode sous la forme d'une pointe en configuration pointe-plan avec le substrat de collecte; la pointe étant adaptée pour générer un effet couronne participant à la charge par champ des particules mais également pour créer un champ électrique favorisant la collecte des espèces préalablement chargées 5 par le chargeur par diffusion d'ions. - le fil du chargeur à diffusion d'ions, l'électrode et la pointe du chargeur par champ sont des portions d'une même pièce présentant une continuité électrique qui s'étend le long de l'axe (X). Le dispositif selon ce deuxième mode peut comprendre des actionneurs-plasma 10 agencés au voisinage de la sortie. Avantageusement, le fil du chargeur à diffusion d'ions, l'électrode permettant de générer un champ électrique sans effet couronne et le fil ou la pointe du chargeur par champ sont reliées à une alimentation haute tension, de préférence comprise entre 2 et 6 kV. 15 La grille est de préférence reliée à une alimentation basse tension, de préférence de l'ordre de 100 V. Les première, deuxième et troisième portions conductrices sont de préférence reliées au potentiel zéro. On peut aussi prévoir d'alimenter la première portion conductrice en basse tension, typiquement à environ 50V. 20 Le dispositif de collecte selon l'invention peut constituer après une collecte préalable une chambre d'ionisation et un détecteur de particules radioactives avec une fonction d'alarme en cas de dépassement d'un seuil prédéterminé. L'invention a enfin pour objet l'utilisation d'un dispositif décrit précédemment pour collecter tout en les séparant des nanoparticules dans la première zone de collecte 25 (Zn) et des particules de taille micronique dans la deuxième zone de collecte (Zm). L'utilisation du dispositif peut se faire aussi en tant que chambre d'ionisation. Une utilisation avantageuse du dispositif selon l'invention est pour évaluer l'exposition individuelle des travailleurs ou des consommateurs aux nanoparticules. Description détaillée 30 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes parmi lesquelles: 3039435 11 - les figures lA à lE sont des vues schématiques de différentes configurations d'électrodes pour obtenir un effet de couronne par décharge électrique; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de charge, ou chargeur à diffusion d'ions unipolaires ; 5 - la figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un premier exemple de dispositif de collecte de particules selon l'invention; - la figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un deuxième exemple de dispositif de collecte de particules selon l'invention ; - la figure 5 est une vue montrant la simulation effectuée à l'aide d'un logiciel 10 de calcul par éléments finis pour déterminer les lignes de champ électrique dans la partie aval du dispositif ; - la figure 6 est une vue montrant les forces auxquelles sont soumises les particules ainsi que des exemples de trajectoires de deux types de particules dans la partie aval d'un dispositif selon l'invention; 15 - la figure 7 est un graphe caractérisant l'influence sur l'efficacité de collecte de la tension appliquée à l'électrode de pointe d'obtention de l'effet de couronne dans un dispositif selon la figure 4, et ce pour différentes distances entre l'électrode de pointe et le substrat de collecte conforme à l'invention (polarité négative) ; - la figure 8 est un graphe caractérisant l'influence sur l'efficacité de collecte 20 du débit d'aérosol dans un dispositif selon la figure 4 pour différentes distances entre l'électrode de pointe et le substrat de collecte conforme à l'invention, et différentes polarités; - la figure 9 est une reproduction photographique d'un substrat de collecte mis en oeuvre dans un dispositif selon l'invention comme illustré en figure 4, la figure 9 25 montrant une zone de collecte Zm de particules de taille micronique (billes de polystyrène latex de 2p.m de diamètre) ; - la figure 10 est une vue montrant la description de modèles utilisés pour effectuer une simulation à l'aide d'un logiciel de calcul par éléments finis pour déterminer les écoulements et les champs électriques qui se produisent dans un dispositif selon 30 l'invention comme illustré en figure 4 ; 3039435 12 - la figure 11 est une vue issue de la simulation par le logiciel de calcul par éléments finis pour déterminer les profils de vitesse de particules ainsi que le vent ionique produit dans un dispositif selon l'invention comme illustré en figure 4; - la figure 12 est encore une autre vue issue de la simulation par le logiciel de 5 calcul par éléments finis qui illustre les trajectoires de particules de diamètre égal à 100nm (partie gauche de la figure) et égal à lOnm (partie droite de la figure) dans un dispositif selon l'invention comme illustré en figure 4 ; Dans l'ensemble de la présente demande, les termes « vertical », « inférieur », « supérieur », « bas », « haut », « dessous », « dessus », « hauteur » sont à comprendre par 10 référence par rapport à un dispositif de collecte agencé à la verticale avec l'orifice d'entrée en haut comme illustré en figure 4. De même, les termes « entrée », « sortie », « amont » et « aval » sont à comprendre par référence par rapport au sens du flux d'aspiration au travers d'un dispositif de collecte selon l'invention. Ainsi, l'orifice d'entrée désigne l'orifice du dispositif par 15 lequel l'aérosol contenant les particules est aspiré tandis que celui de sortie désigne celui par lequel le flux d'air sort. Les figures lA à lE et 2 ont déjà été commentées en préambule. Elles ne sont pas détaillées ci-après. Par souci de clarté, les mêmes éléments des dispositifs de collecte selon les 20 deux exemples illustrés sont désignés par les mêmes références numériques. On a représenté en figure 3 un premier exemple de dispositif électrostatique 1 selon l'invention pour la collecte sélective de particules susceptibles d'être contenues dans un aérosol. Un tel dispositif selon l'invention permet de collecter à la fois les particules les 25 plus fines, telles que les nanoparticules et les particules les plus grosses, comme celles de taille micronique tout en les séparant l'une de l'autre selon leur gamme de taille. Le dispositif de collecte 1 comprend tout d'abord un conduit 11 qui est un cylindre creux de révolution autour de l'axe longitudinal X et qui est électriquement relié à une basse tension, par exemple à une tension de 50 Volt, voire au potentiel zéro. 30 Le dispositif de collecte 1 comprend à l'intérieur du conduit 11, d'amont en aval, entre son orifice d'entrée 17 et son orifice de sortie 18, quatre étages distincts 10, 20, 30, 40. 3039435 13 Le premier étage est constitué d'un chargeur à diffusion d'ions unipolaires 10, et est similaire à celui décrit précédemment en relation avec la figure 2. Le chargeur 10 comprend ainsi une électrode centrale qui s'étend selon l'axe X sous la forme d'un fil 12 relié à une alimentation délivrant une haute tension 13, adaptée 5 pour créer ainsi une décharge couronne au voisinage du fil 12. Il comprend également une électrode périphérique sous la forme d'une grille 14 reliée à une alimentation basse tension 16. L'étage 20, en aval du chargeur 10, comprend une électrode centrale qui s'étend selon l'axe X sous la forme d'une tige 22 reliée à une alimentation délivrant une 10 moyenne tension 23, adaptée pour créer sans effet couronne un champ électrique de collecte dans l'espace 21 séparant l'électrode centrale 22 et la paroi du conduit 11. Un cylindre creux 24 épousant la paroi du conduit et constituant une première zone de collecte Zn est agencé autour de la tige 22 en regard de celle-ci. L'étage 30, en aval de l'étage 20, comprend une électrode centrale qui s'étend 15 selon l'axe X sous la forme d'un fil 32 relié à une alimentation haute tension 33, adapté pour créer un effet couronne au voisinage du fil 32 et donc un champ électrique intense dans l'espace 31 séparant le fil central 32 du conduit 11. Un cylindre creux 34 épousant la paroi du conduit et constituant une deuxième zone de collecte Zm est agencé autour du fil 32 en regard de celui-ci. 20 L'étage 40 comprend une structure 41, par exemple en « nid d'abeille », adaptée pour éviter l'apparition d'un vortex dans le conduit 11, et en aval un dispositif d'aspiration 42. En fonction des configurations, le dispositif de collecte selon l'invention peut s'affranchir de la structure 41. Le fonctionnement du dispositif de collecte qui vient d'être décrit en référence 25 à la figure 3 est le suivant. L'air contenant les particules à collecter est aspiré par l'orifice d'entrée 17 par l'action du dispositif d'aspiration 42. Les plus fines particules de l'aérosol sont électriquement chargées par diffusion d'ions unipolaires dans l'espace 15 séparant la grille 14 du conduit 11. 30 Ces particules les plus fines, à grande mobilité électrique, et les autres particules plus grosses à plus faible mobilité électrique, pénètrent dans l'étage 20. 3039435 14 Le champ électrique sans effet couronne créé dans l'espace 21 entre la tige 22 et le cylindre 24 assure la collecte des particules les plus fines sur ce dernier en définissant la première zone de collecte Zn. Les autres particules, plus grosses ne sont pas collectées et, toujours présentes 5 dans l'aérosol qui pénètre dans le troisième étage 30. Ces particules les plus grosses sont alors chargées électriquement sous l'effet couronne à proximité du fil 32 et du champ intense régnant dans l'espace 31 et sont collectées sur la paroi intérieure du cylindre 34 en définissant la deuxième zone de collecte Zm. 10 L'air épuré à la fois des particules les plus fines déposées dans la première zone de collecte Zn et des particules les plus grosses Zm est ensuite évacué par l'orifice de sortie 18 du dispositif. Chacune des zones Zn et Zm peut ensuite être analysée par les techniques classiques de caractérisation physique ou physico-chimique, telles que microscopie optique 15 ou électronique, scanner de surface, spectrométrie a, (3, 'y si les particules sont radioactives, spectroscopie de fluorescence X (XRF pour « X-Ray Fluoresence »), micro-fluorescence X (p.-XRF), spectroscopie sur plasma induit par laser (LIBS pour « Laser-Induced Breakdown Spectroscopy »)....pour connaître la granulométrie d'une part des particules les plus fines et d'autre part des particules les plus grosses, leur concentration, leur 20 composition chimique et/ou leur morphologie. Avantageusement, on peut prévoir que le cylindre de collecte 24 et celui 34 sont constitués par une seule et même pièce qui forme ainsi un seul substrat de collecte, qui peut être extrait aisément du conduit une fois la collecte visée effectuée. On a représenté en figure 4, un autre exemple avantageux d'un dispositif de 25 collecte 1 selon l'invention permettant de collecter les particules non pas sur un ou des cylindres agencés selon l'axe d'écoulement de l'aérosol comme illustré en figure 3, mais sur un même substrat en forme de disque 6 posé sur son support 5 et agencé orthogonalement à l'axe de symétrie du dispositif de collecte. Outre une meilleure compacité, le dispositif de collecte illustré en figure 4 30 présente l'avantage, comparativement à celui illustré en figure 3, de pouvoir collecter toutes les particules sur une même surface plane de substrat selon des anneaux concentriques en fonction de leur dimensions relatives, les particules les plus grosses étant 3039435 15 collectées préférentiellement au centre de la surface tandis que les plus fines sont collectées préférentiellement à la périphérie. En outre, le dispositif de collecte illustré en figure 4 permet avantageusement de tirer profit du vent ionique créé par la configuration pointe-plan pour la collecte des 5 particules les plus grosses, et ainsi induire une circulation d'air à travers le dispositif dans sa partie aval. Cette circulation d'air peut aller jusqu'à permettre de s'affranchir de la présence d'une pompe d'aspiration, ce qui allège considérablement le dispositif de collecte selon l'invention et permet également de réduire ses nuisances (vibrations, bruit, ...). Le disque de collecte 6 est de préférence conducteur, typiquement en métal, 10 voire semi-conducteur. Son diamètre est de préférence compris entre 10 et 25 mm, de préférence encore de l'ordre de 20 mm. Le dispositif de collecte 1 présente une géométrie cylindrique de révolution autour de l'axe longitudinal X et comprend un corps creux allongé 11 entouré d'une enveloppe 110 qui peut être conductrice ou non et surmontée d'un corps isolant 15 électriquement 3 dans lequel les électrodes sont fixées et par lequel les alimentations électriques sont réalisées. A titre de variante, le corps 11 et l'enveloppe 110 peuvent être une seule et même pièce. L'enveloppe conductrice 110, ainsi que le corps 11 et le support 5 peuvent être reliés au potentiel zéro par la borne d'alimentation 2. Il est également possible d'utiliser 20 une enveloppe 110 et le corps 11 en matériau isolant ainsi portés à potentiel flottant et de maintenir le support 5 au potentiel zéro par un fil électrique le reliant à la borne d' alimentation 2. Le corps creux 11 définit en son sein avec un élément isolant 4, et un substrat de collecte 6 et son support 5, le conduit de circulation de l'aérosol depuis l'orifice 25 d'entrée 17 jusqu'à l'orifice de sortie 18. Le dispositif de collecte 1 selon la figure 4 comprend les mêmes éléments que celui de la figure 3 tel qu'explicité ci-avant mais s'en distingue essentiellement par le fait que : - la partie pour créer l'effet couronne pour la collecte des particules les plus 30 grosses est en configuration pointe-plan, la pointe 32 étant à distance du plan du substrat de collecte 6 agencé orthogonalement à l'axe X ; 3039435 16 - le fil central 12 d'effet couronne pour la diffusion d'ions unipolaires, la tige 22 permettant de générer un champ électrique sans effet couronne pour collecter les particules fines et la pointe 32 d'effet couronne pour la collecte des particules les plus grosses formant une seule et même électrode centrale aux portions 12, 22, 32 continues 5 mais de géométrie différente. Plus précisément, le chargeur à diffusion d'ions unipolaires est constitué d'une portion de l'électrode centrale sous la forme d'un fil 12 et d'une grille 14 agencée autour du fil central 12. Le fil central 12 a de préférence un diamètre inférieur à 50 p.m. Dans le prolongement de la grille 14, un élément isolant 4 permet 10 judicieusement d'assurer à la fois le centrage et la fixation de la portion d'électrode sous la forme de tige 22 reliée ainsi électriquement au fil 12. La tige 22 se termine par une pointe effilée 32 en regard du disque de collecte 6. De préférence, l'angle de la pointe est inférieur à 35° et son apex (sommet) a sa plus grande largeur inférieure à 50 p.m. 15 Le dispositif de collecte 1 peut comprendre avantageusement dans sa partie aval, c'est-à-dire dans la partie élargie du conduit de circulation de l'aérosol, en aval de la grille 14, des actionneurs plasma 8 qui permettent de contrôler l'écoulement de l'air épuré des particules dans cette partie aval, avant son évacuation par l'orifice de sortie 18, comme expliqué par la suite. 20 Une seule alimentation haute tension 13, 23, 33 permet de réaliser à la fois l'effet couronne au voisinage du fil 12 et au voisinage de la pointe 32. La haute tension est choisie préférée entre 2 et 6 kV, de façon encore préférée à environ 4 kV. Une alimentation basse tension 16, de l'ordre de 100V, permet de polariser la grille 14 pour contrôler la production d'ions unipolaires dans l'espace de charge par 25 diffusion 15. Il est à noter qu'il n'y a pas, dans ce dispositif selon la figure 4 d'alimentation moyenne tension, l'électrode 22 permettant de générer un champ électrique sans effet couronne, en tant que telle, les lignes de champ de moyenne tension sans effet couronne pour la collecte des particules les plus fines comme détaillé ci-après, résultant dans ce cas 30 de la haute tension appliquée sur la pointe 32. Lorsqu'on dimensionne le dispositif, on veille à réaliser une bonne tenue mécanique du sous-ensemble constitué de l'électrode centrale à portions différentes 11, 12, 3039435 17 32, de la grille 14 et de l'élément isolant 4 ainsi qu'à garantir une continuité électrique tout le long de l'alimentation haute tension 13, 23, 33 et des différentes portions 12, 22, 32 de l' électrode. Le dimensionnement est réalisé en veillant à ne pas introduire de 5 rétrécissement trop important avec une section réduite. Cela permet de réduire au minimum la perte de charge de l'ensemble vis-à-vis de l'air circulant dans l'espace annulaire 15. Ainsi, le fonctionnement du dispositif de collecte selon la figure 4 est similaire à celui de la figure 3. 10 L'aérosol circule depuis l'orifice d'entrée 17 jusqu'à l'orifice de sortie 18 du fait que l'aspiration est réalisée au niveau de ce dernier. Les particules les plus fines sont électriquement chargées par diffusion d'ions unipolaires dans l'espace annulaire 15 alors que les particules les plus grosses sont électriquement chargées sous l'action du champ électrique intense dans l'espace 31 entre 15 pointe 32 générant l'effet couronne et le substrat de collecte 6. On a illustré en figure 4, une réalisation possible du dispositif de collecte 1 qui permet de ne pas utiliser de pompe d'aspiration auxiliaire. Sous l'effet du vent ionique créé dans l'espace 31 entre la pointe 32 et le substrat de collecte 6, une dépression apparaît dans l'espace annulaire 15 de charge par diffusion, ce qui crée une circulation au débit q dans le 20 dispositif. L'aspiration peut être optimisée par l'ouverture plus ou moins large de l'orifice de sortie 18, par le choix de la haute tension appliquée à la pointe 32 ainsi que par la distance entre la pointe 32 et le plan 6. Comme illustré en figure 4, il est possible d'entretenir voire amplifier la 25 circulation d'air épuré des particules qui a lieu dans la partie aval du conduit par des actionneurs plasma 8 agencés au voisinage de la sortie 18. Ces actionneurs plasma 8 sont avantageusement du type de ceux utilisés en microélectronique pour le refroidissement de microcomposants. Ainsi, en amplifiant le flux d'air épuré, on augmente globalement le débit de collecte q qui parcourt le dispositif. Au final, à une géométrie et une haute tension 30 définies, correspond un débit de collecte q que l'on peut fixer. On a illustré en figure 5, les lignes de champ électrique qui ont lieu dans la partie aval du conduit de circulation de l'aérosol. Les lignes de champ étant 3039435 18 perpendiculaires aux lignes équipotentielles, il est possible de réaliser un confinement des lignes de champ par les équipotentielles internes aux zones de collecte. On voit clairement sur cette figure 5 que la pointe 32 permet d'obtenir un champ électrique très intense localement, ce qui permet l'ionisation de l'air et la charge des 5 microparticules. Mais en s'éloignant à la verticale, celui-ci diminue très rapidement jusqu'à une valeur d'environ 0.5*106 V/m à l'endroit où passent les particules. Le dispositif selon l'invention tel que représenté en figure 4, dimensionné avec une portion 111 de la paroi du corps creux 11 contraignant le flux d'air allant vers la sortie 18 à passer entre deux parois parallèles entre lesquelles le champ électrique est significativement 10 amplifié jusqu'à une valeur de 106 V/m. De plus, le rayon de courbure de 1 mm en bas de la paroi du corps creux 11 est suffisant au niveau du point critique pour éviter tout problème de claquage jusqu'à 4000 V. Comme illustré en figure 6, c'est la combinaison des effets aérauliques et électriques appliqués aux particules qui va définir leur trajectoire et donc la zone du 15 substrat 6 dans laquelle elles vont être collectées. Une particule fine, de forte mobilité, est immédiatement soumise à l'action du champ électrique radial environnant, qui se traduit par une vitesse radiale vers l'extérieur w, tout en étant transportée par le champ aéraulique, qui se traduit par une vitesse radiale vers l'intérieur v. La résultante vectorielle, vitesse u définit ainsi la trajectoire et le point 20 d'impact de cette particule sur le disque 6 de collecte. Ainsi, pour une pluralité de particules fines de même mobilité, injectées de façon laminaire dans l'espace annulaire 15, le point d'impact définit une circonférence d'impact ou anneau Zn sur le substrat 6, compte tenu de la symétrie de révolution du dispositif. 25 Quant aux plus grosses particules, de plus faible mobilité, elles ne sont pas chargées par diffusion, arrivent au voisinage de la pointe 32, se chargent électriquement par bombardement des ions produits localement par l'effet couronne entre la pointe 32 et le substrat 6, et se déposent donc sur ce dernier au voisinage de l'axe X sur des circonférences d'impact Zm de rayons d'autant plus faibles que leur taille est grande. 30 Les particules sont donc collectées sur le disque selon des cercles concentriques en fonction de leur granulométrie, les plus fines à l'extérieur, les plus grosses au centre. 3039435 19 Les inventeurs ont cherché à évaluer quantitativement l'efficacité d'un dispositif de collecte 1 qui vient d'être décrit en référence aux figures 4 à 6. Une première évaluation a été faite à partir d'air chargé en billes de latex- polystyrène (PSL) de 2 p.m de diamètre, commercialisées par la société ABCR sous la 5 dénomination ABCR 210832. Cette première évaluation permet d'illustrer le mécanisme de charge par effet de champ des particules de taille micronique dans l'espace 31 entre la pointe 32 et le substrat métallique de collecte 6 et leur dépôt sur ce dernier. Les inventeurs ont procédé de la manière suivante. 10 Une suspension aqueuse de billes de PSL est atomisée à l'aide d'un générateur d'aérosols, de marque TSI, modèle 3076, puis séchée par une colonne dessicante, de marque TSI, modèle 3062. L'aérosol ainsi généré est ensuite introduit dans une chambre dans laquelle se trouve le dispositif de collecte 1 comme illustré en figures 4 à 6, à un débit de 3,6 L/min. 15 La chambre est munie d'un orifice de sortie permettant d'éviter une surpression puisque le débit imposé par une pompe externe au dispositif de collecte, dans la gamme de 0,4 à 1,4 L/min est toujours inférieur au débit d'aérosol entrant dans la chambre. Dans cet exemple, un débit Q imposé est appliqué au dispositif de collecte 1 pour forcer un flux à le parcourir de l'orifice d'entrée 17 à celui de sortie 18 à l'aide d'une 20 pompe à débit variable qui est contrôlée par un débitmètre. La haute tension 13, 23, 33 appliquée sur l'électrode centrale 12, 22, 32 est étudiée pour les polarités positives (+) et négatives (-) de 1500 V à 4000 V et ce pour différentes distances z entre l'extrémité de la pointe 32 et le substrat de collecte 6. La figure 7 montre que pour un débit constant de 1,4 L/min, l'efficacité de 25 collecte qui se traduit par le ratio exprimé en pourcentage entre le nombre de particules sortant du dispositif et le nombre de particules entrant, augmente lorsque la tension appliquée (en valeur absolue) augmente. Pour une tension appliquée entre 3500 et 4000 V (en valeur absolue), l'efficacité de collecte plafonne autour de 90% quelle que soit la distance entre pointe 32 et plan du substrat 6, que l'on fait varier de 2,5 mm à 6,5 mm. 30 La figure 8 quant à elle indique que globalement l'efficacité de collecte est la plus élevée lorsque le débit est faible, ce qui est particulièrement le cas pour un débit de 3039435 20 0,4 L/min. Par ailleurs, on observe que pour un débit fixé l'efficacité de collecte est plus élevée lorsque la polarité utilisée est négative et lorsque la distance pointe-plan est grande. Ces exemples d'évaluation montrent que le dispositif de collecte selon l'invention, tel que décrit aux figures 4 à 6, peut être utilisé pour collecter des particules de 5 taille micronique grâce à un mécanisme de charge par effet de champ créé par la pointe 32 portée à haute tension avec une efficacité de collecte supérieure à 95 %. On a reproduit en figure 9, la photographie d'un substrat de collecte 6 en cuivre de 20 mm de diamètre sur lequel les particules microniques ont été collectées : on voit clairement qu'elles sont déposées selon un anneau Zm concentrique à l'axe X du dispositif 10 ou encore de la pointe 32. Cette couronne blanche Zm correspond au dépôt des particules PSL de 2 p.m de diamètre. Les inventeurs ont également simulé le fonctionnement du dispositif de collecte selon l'invention tel qu'illustré aux figures 4 à 6 et ce à l'aide d'un logiciel de calculs par éléments finis commercialisé sous la dénomination « COMSOL 15 Multiphy sic s ». Le dispositif de collecte 1 avec la même géométrie que celle montrée aux figures 4 à 6, peut être étudié sous le logiciel COMSOL en regardant les écoulements, les champs électriques, les trajectoires de particules ainsi que le vent ionique produit. La figure 10 est une vue montrant la description de modèles utilisés pour 20 effectuer une simulation à l'aide d'un logiciel de calcul par éléments finis pour déterminer les écoulements et les champs électriques qui se produisent dans un dispositif selon l'invention comme illustré en figure 4. Dans la géométrie représentée en figure 10 et correspondant à celle du dispositif illustré en figure 4, la portion de paroi élargie 111 est portée au même potentiel 25 que la pointe 32. Dans le contexte de l'invention, il va de soi que cette portion 111 peut être à un potentiel différent de la pointe 32. La figure 11 montre la simulation de l'écoulement pour une distance z entre pointe 32 et plan 31 de 4 mm et une tension appliquée U à la pointe 32 et à la portion 111 de + 4000 V. 30 La représentation de la figure 11 met bien en évidence la génération d'un plasma produit par effet couronne sous la pointe 32 où les champs électriques sont les plus 3039435 21 élevés, ce plasma induisant un vent ionique en direction du disque de collecte 6. Le jet ainsi produit s'épanouit sur la surface du disque de collecte. De cette figure 11, on remarque aussi que ce vent ionique aspire en quelque sorte l'aérosol en amont de la pointe 32 vers la zone de charge 31 par effet de champ et 5 donc participe aux excellentes efficacités de collecte rencontrées pour les particules les plus grosses, dont les trajectoires n'auront pas été déviées par les lignes de champ, puisque non chargées dans la zone de charge 15 par diffusion d'ions en amont. Il ressort de cette figure 11, que la portion 111 permet de créer une circulation d'aérosol dans le dispositif 1 selon l'invention. En calculant la valeur moyenne de la 10 vitesse du flux en entrée, au moyen du logiciel par éléments finis « Comsol » et en multipliant cette valeur par la surface, on obtient un débit d'environ 0,5 L/min, qui est une valeur très correcte pour obtenir des efficacités de collecte supérieures à 94%. Ceci a été vérifié expérimentalement sur le dispositif de la figure 4 par l'utilisation d'un fumigène. Le fumigène a permis de montrer que le vent ionique entrainait 15 bien la création d'un débit d'aspiration sans pompe externe en entrée de dispositif. Les inventeurs ont également tracé la trajectoire des particules dans le dispositif illustré en figure 4 pour des nanoparticules de diamètre 10 nm et 100 nm et avec un débit Q = 0,5 L/min. La figure 12 représente ainsi la simulation pour une tension appliquée U égale 20 à + 4000 V et pour une distance z entre pointe 32 et plan 31 de 4 mm, de la trajectoire des particules respectivement de diamètre 100 nm à gauche de la figure (n=4 : nombre de charges élémentaires) et de diamètre 10 nm à droite de la figure (n=1)). On constate par le logiciel d'éléments finis « Comsol » que les nanoparticules sont bien précipitées, i.e. déposées par précipitation électrostatique. 25 Ainsi, le dispositif de collecte 1 selon l'invention comme montré au figures 4 à 6 permet de collecter par dépôt sur un même support, par exemple un disque métallique, à la fois des particules de dimensions différentes, selon des zones concentriques correspondant à des granulométries bien déterminées. Les particules les plus grosses, typiquement les particules de taille micronique, sont collectées dans une zone de collecte 30 Zm centrale tandis que les particules les plus fines, typiquement les nanoparticules sont collectées dans une zone annulaire périphérique Zn. 3039435 22 Le support peut ensuite être extrait du reste du dispositif de collecte puis analysé par des techniques classiques de caractérisation physique ou physico-chimique (microscopie optique ou électronique, scanner de surface, fluorescence X, spectrométrie LIBS, spectrométrie a, (3, 'y si les particules sont radioactives,.... 5 Le dispositif de collecte selon l'invention est particulièrement bien adapté pour l'échantillonnage de particules dans des milieux gazeux, notamment l'air des locaux ou de l'environnement dans le but de connaître la concentration, la granulométrie, la morphologie et la composition des particules d'aérosol susceptibles d'être inhalées... Du fait de son faible encombrement et de sa consommation électrique réduite, ce dispositif 10 pourrait être portatif et donc déployable à grande échelle pour un coût modéré. Selon une variante avantageuse, il est possible de faire fonctionner le dispositif de collecte selon l'invention en tant que chambre d'ionisation. Ainsi, de façon séquentielle, selon un cycle préétabli, le dispositif peut fonctionner en tant que collecteur d'aérosols pendant un temps ti, puis en compteur d'impulsions pendant un temps t2. 15 En effet, si au préalable des aérosols sont déposés sur le substrat 6 pendant la phase de collecte (temps tl), puis si la haute tension appliquée sur la pointe 32 est ensuite inférieure à la tension d'amorçage de l'effet couronne pendant la phase de comptage (temps t2), une ionisation de l'air va se créer. Le courant d'ionisation collecté par la pointe 32 peut alors être détecté par un 20 système électronique approprié, du type de ceux utilisés couramment dans les chambres d'ionisation classiques. Appliquée à des aérosols radioactifs, une telle chambre d'ionisation peut ainsi constituer un détecteur de contamination radioactive avec une fonction d'alarme en cas de dépassement d'un seuil prédéterminé. En outre, le substrat de collecte 6, ayant joué son 25 rôle de collecte des particules selon l'invention, il peut être extrait pour effectuer des analyses radioactives plus poussées avec comme avantage subséquent d'un dépôt en couches minces pour la spectrométrie a. D'autres variantes et améliorations peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 30 L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées. 3039435 23 Références citées [1]: W. Hinds, « Aerosol Technology » , 2nd Edition, 1999. [2]: P. Intra et N. Tippayawong, « Aerosol an Air Quality Research », 11 : 187-209, 2011 ; [3]: G.W. Hewitt, « The Charging of small Particles for Electrostatic Precipitation », 5 AIEE Trans., 76 : 300-306, 1957 ; [4]: G. Biskos, K. Reavell, N. Collings, « Electrostatic Characteriation of Corona-Wire Aerosol Chargers », J. Electrostat. 63 : 69-82, 2005; [5]: D.Y.H. Pui, S. Fruin, P.H. McMurry, « Unipolar Diffusion Charging of Ultrafine Aerosols », Aerosol Sciences Technology 8 : 173-187, 1988 ; 10 [6]: P.Bérard, « Etude du vent ionique produit par décharge couronne à pression atmosphérique pour le contrôle d'écoulement aérodynamique, » Engineering Sciences, Ecole Centrale Paris, 2008, NNT : 2008ECAP1085, tel-01071389 ; 15 REVENDICATIONS1. Méthode de collecte de particules susceptibles d'être présentes dans un aérosol, comprenant les étapes suivantes: - aspiration (18, 42) de l'aérosol dans un conduit (11) depuis son orifice d'entrée (17) jusqu'à son orifice de sortie (18); - charge des particules les plus fines, en aval de l'orifice d'entrée, par diffusion d'ions unipolaires (10) dans un espace (15) entre une électrode sous la forme d'une grille (14) entourant une électrode sous la forme d'un fil (12) générant un effet couronne, et une première portion conductrice de paroi intérieure du conduit, - génération d'un champ électrique sans effet couronne dans l'espace (21) entre une électrode (22) et une deuxième portion conductrice (24) de paroi intérieure du conduit, afin de collecter par dépôt sur une première zone de collecte (Zn) des particules les plus fines chargées par le chargeur à diffusion, - génération d'un champ électrique avec effet couronne dans l'espace (31) entre le fil ou la pointe d'une électrode (32) et une troisième portion conductrice (34, 6) de la paroi intérieure du conduit, afin de collecter par dépôt sur une deuxième zone de collecte (Zm) distincte de la première zone de collecte, les particules les plus grosses, non chargées par le chargeur à diffusion. 2. Méthode de collecte de particules radioactives selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes suivantes : a/ collecte de particules radioactives sur la première et/ou la deuxième zone de collecte pendant un temps tl ; b/ comptage d'impulsions générées par le courant d'ionisation de l'air dans les espaces (21, 31) pendant un temps t2. 3. Méthode de collecte de particules radioactives selon la revendication 2, comprenant une étape d'émission d'une alarme en cas de dépassement d'une valeur seuil prédéterminée d'impulsions comptées selon l'étape b/. 4. Dispositif de collecte (1) de particules susceptibles d'être présentes dans un aérosol, comprenant : - un conduit (11) comprenant un orifice d'entrée (17) et un orifice de sortie (18) entre lesquels l'aérosol peut circuler ; 3039435 25 - des moyens d'aspiration (18, 42) pour faire circuler l'aérosol depuis l'orifice d'entrée jusqu'à l'orifice de sortie; - en aval de l'orifice d'entrée, un chargeur (10) à diffusion d'ions unipolaires comprenant une électrode sous la forme d'un fil (12) entouré par une électrode sous la 5 forme d'une grille (14), le chargeur étant adapté pour charger les particules les plus fines dans l'espace (15) séparant la grille d'une première portion conductrice de paroi intérieure du conduit, par diffusion d'ions unipolaires au travers de la grille; - en aval du chargeur à diffusion, une électrode (22) adaptée pour générer sans effet couronne un champ électrique dans l'espace (21) séparant l'électrode (22) d'une 10 deuxième portion conductrice (24) de paroi intérieure du conduit et ainsi collecter les particules les plus fines, préalablement chargées par le chargeur à diffusion, par dépôt sur une première zone de collecte (Zn); - en aval du chargeur à diffusion d'ions et de la zone de collecte des nanoparticules, un chargeur (30) par champ électrique comprenant une électrode sous la 15 forme d'un fil ou d'une pointe (32) adapté(e) pour générer avec effet couronne un champ électrique dans l'espace (31) séparant le fil ou la pointe d'une troisième portion conductrice (34, 6) de la paroi intérieure du conduit et ainsi charger puis collecter les particules les plus grosses, par dépôt sur une deuxième zone de collecte (Zm) distincte de la première zone de collecte. 20 5. Dispositif de collecte selon la revendication 4, dans lequel : - le conduit (11) est un cylindre creux de révolution autour d'un axe longitudinal (X); - les moyens d'aspiration sont constitués par une pompe (42) ; - les première, deuxième et troisième portions conductrices de paroi sont des 25 portions de cylindre (11, 24, 34) constituant une partie du conduit; - le chargeur (30) par champ comprend une électrode sous la forme d'un fil (32) en configuration fil-cylindre avec la portion de cylindre correspondante (34); - le fil (12) du chargeur à diffusion d'ions, l'électrode (22) permettant de générer un champ électrique sans effet couronne et le fil (32) du chargeur par champ (30) 30 sont des pièces distinctes et agencées successivement l'une derrière l'autre le long de l'axe (X). 6. Dispositif de collecte selon la revendication 4, dans lequel : 3039435 26 - le conduit (11) comprend un élément creux de révolution autour d'un axe longitudinal (X) et un substrat plan (6) agencé à une extrémité de l'élément creux en étant orthogonal à l'axe (X), la distance séparant l'élément creux du substrat plan (6) et de son support éventuel (5) définissant les dimensions de l'orifice de sortie (18), le substrat plan 5 formant un substrat de collecte définissant à la fois la première (Zn) et la deuxième zone (Zm) de collecte; - les moyens d'aspiration sont constitués par l'orifice de sortie (18) ; - la première portion conductrice de paroi est une portion de révolution constituant le conduit; 10 - les deuxième et troisième portions conductrices sont rassemblées sur le même substrat de collecte (6) ; - le chargeur (30) par champ comprend une électrode sous la forme d'une pointe (32) en configuration pointe-plan avec le substrat de collecte (6); la pointe (32) étant adaptée pour générer un effet couronne participant à la charge par champ des 15 particules mais également pour créer un champ électrique favorisant la collecte des espèces préalablement chargées par le chargeur par diffusion d'ions (10). - le fil (12) du chargeur à diffusion d'ions (10), l'électrode (22) et la pointe (32) du chargeur par champ (30) sont des portions d'une même pièce présentant une continuité électrique qui s'étend le long de l'axe (X). 20 7. Dispositif de collecte selon la revendication 6, comprenant des actionneurs- plasma (8) agencés au voisinage de la sortie (18). 8. Dispositif de collecte selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel le fil (12) du chargeur à diffusion d'ions, la tige d'électrode de collecte (22) et le fil ou la pointe (32) du chargeur par champ (30) sont reliées à une alimentation haute tension, de 25 préférence comprise entre 2 et 6kV. 9. Dispositif de collecte selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel la grille (14) est reliée à une alimentation basse tension, de préférence de l'ordre de 100V. 10. Dispositif de collecte selon l'une des revendications 4 à 9, les première, deuxième et troisième portions conductrices (11, 24 ; 34 ou 6) étant reliées au potentiel 30 zéro. 11. Dispositif de collecte selon l'une des revendications 4 à 10, constituant une chambre d'ionisation de l'air. 3039435 27 12. Dispositif de collecte selon l'une des revendications 4 à 11, constituant un détecteur de particules radioactives. 13. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 4 à 12, pour collecter tout en les séparant des nanoparticules dans la première zone de collecte (Zn) et 5 des particules de taille micronique dans la deuxième zone de collecte (Zm). 14. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 4 à 12, en tant que chambre d'ionisation. 15. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 4 à 12, pour évaluer l'exposition individuelle des travailleurs ou des consommateurs aux 10 nanoparticules.