Brevet FR3055703A1 — publié le 20180309

Procédé d'analyse d'un gaz Description DOMAINE TECHNIQUE Le domaine technique de l'invention est l'analyse d'un gaz par une méthode optique. ART ANTERIEUR Le recours à des méthodes optiques pour l'analyse d'un gaz est assez fréquent. Des dispositifs permettent de déterminer la composition d'un gaz en se basant sur le fait que les espèces composant un gaz présentent des propriétés spectrales d'absorption différentes les uns des autres. Ainsi, connaissant une bande spectrale d'absorption d'une espèce gazeuse, sa concentration peut être déterminée par une estimation de l'absorption de la lumière traversant le gaz, en utilisant la loi de Beer Lambert. Ce principe permet une estimation de la concentration d'une espèce gazeuse présente dans le milieu. La demande de brevet W02007064370 repose sur un tel principe. Ce document décrit un dispositif d'analyse d'un gaz comportant une source de lumière et un capteur de lumière. Un filtre optique est disposé entre la source de lumière et le capteur de lumière. Ce filtre présente des bandes passantes étroites, typiquement de largeur inférieure à 500 nm, correspondant aux bandes spectrales d'absorption des espèces gazeuses à détecter. Un tel filtre est désigné par le terme "multibandes". Mais une telle configuration présente certains inconvénients. Tout d'abord, la réalisation d'un filtre optique présentant des bandes passantes étroites, séparées les unes des autres, est coûteuse. En outre, un tel filtre peut présenter des difficultés techniques de fabrication. Ce document indique d'ailleurs que lorsque le nombre de bandes spectrales augmente, le recours à un tel filtre est difficilement envisageable. De plus, cette configuration n'est pas versatile et ne fonctionne que pour les espèces gazeuses correspondant au filtre optique réalisé. Il n'est pas possible de quantifier la concentration d'une espèce gazeuse dont la bande spectrale d'absorption ne correspond pas à une bande passante du filtre, sauf à changer le filtre. Par ailleurs, certaines espèces gazeuses présentent des bandes spectrales d'absorption se chevauchant. L'utilisation du filtre multibandes ne permet pas de les séparer et le dispositif ne permet pas de discriminer ces espèces, c'est-à-dire de déterminer une concentration de chacune de ces espèces. 3055703 2 La présente invention permet de surmonter ces inconvénients en proposant un dispositif et un procédé d'analyse d'un gaz simple, peu coûteux, et pouvant adresser différentes espèces gazeuses, y compris les espèces gazeuses dont les bandes spectrales d'absorption se recouvrent. De plus, le dispositif est aisément adaptable à différents mélanges gazeux ; il ne nécessite pas la 5 réalisation d'un filtre multibandes spécifique à chaque mélange gazeux étudié. Par ailleurs, le nombre d'espèces gazeuses présentes dans le mélange n'est pas limité par des contraintes de conception d'un filtre. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de l'invention est un procédé d'analyse d'un gaz, pour estimer une quantité de 10 plusieurs espèces gazeuses différentes, dites espèces gazeuses candidates, potentiellement présentes dans le gaz, chaque espèce gazeuse candidate étant apte à absorber un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d'absorption, le procédé comportant les étapes suivantes : a) disposition du gaz entre une source de lumière et un capteur de lumière, la source de lumière étant apte à émettre un rayonnement d'illumination se propageant à travers le 15 gaz, le capteur de lumière étant apte à détecter un rayonnement transmis par le gaz et à délivrer un signal de détection représentatif d'une intensité du rayonnement détecté ; b) illumination du gaz à l'aide de la source de lumière, le rayonnement d'illumination s'étendant selon une bande spectrale, dite bande spectrale d'illumination, recouvrant la bande spectrale d'absorption d'une pluralité d'espèces gazeuses candidates, le 20 rayonnement d'illumination présentant un spectre, dit spectre d'illumination ; c) lors de l'illumination, détection, par le capteur de lumière, d'un rayonnement transmis par le gaz, dans au moins une bande spectrale de détection s'étendant continûment entre une longueur d'onde minimale jusqu'à une longueur d'onde maximale ; d) réitération des étapes b) et c), en ajustant la source de lumière de telle sorte qu'à 25 chaque étape b), le spectre d'illumination soit modifié, notamment dans une même bande spectrale d'illumination ; e) estimation d'une quantité de chacune des espèces gazeuses candidates en fonction des intensités des rayonnements respectivement détectés lors de chaque illumination, chaque intensité étant associée à un spectre d'illumination; 30 le procédé étant caractérisé en ce que lors de l'étape c), la bande spectrale de détection recouvre des bandes spectrales d'absorption de plusieurs espèces gazeuses candidates. Par bande spectrale d'absorption, on entend une plage de longueur d'onde dans laquelle l'absorption est supérieure à un seuil déterminé. Par exemple, lorsque l'absorption est 3055703 3 quantifiée par un coefficient molaire d'absorption, une bande spectrale d'absorption correspond à une plage de longueur d'onde, notamment continue, dans laquelle l'absorption est supérieure à 50 voire 100 ou 200 Mol.cm-1. L'homme du métier comprendra qu'une bande spectrale d'absorption désigne un intervalle spectral encadré par une longueur d'onde minimale 5 et une longueur d'onde maximale, et dans lequel l'absorption de l'espèce gazeuse considérée est significative. Une espèce gazeuse peut présenter différentes bandes spectrales d'absorption espacées les unes des autres. Par fonction spectrale d'absorption, on entend une évolution d'une propriété d'absorption d'une espèce gazeuse en fonction de la longueur d'onde. 10 Par rayonnement transmis, on entend un rayonnement ayant traversé le gaz entre son émission par la source et sa détection par le capteur de lumière. Par spectre d'illumination, on entend une distribution de l'intensité du rayonnement d'illumination en fonction de la longueur d'onde. Au moins deux espèces gazeuses candidates peuvent présenter un coefficient d'absorption 15 molaire supérieur à 50 Mol-lcm-1 dans la bande spectrale de détection ; L'étape e) peut comporter la formation d'indicateurs de comparaison représentant une comparaison entre : l'intensité du rayonnement détecté par le capteur de lumière lors de chaque étape c) suite à une illumination du gaz selon un spectre d'illumination ; 20 une estimation de ladite intensité en fonction des quantités des espèces gazeuses candidates ; l'étape e) comportant alors une détermination d'un critère global de comparaison à partir des indicateurs de comparaisons, les quantités des espèces gazeuses candidates étant celles pour lesquelles le critère global de comparaison tend vers une valeur prédéterminée. Un indicateur 25 de comparaison est ainsi associé à chaque spectre d'illumination, c'est-à-dire à chaque itération des étapes b) et c). Chaque estimation de l'intensité du rayonnement détecté peut alors être obtenue par : une association, à espèce gazeuse candidate, d'une fonction spectrale d'absorption dépendant de la quantité de chaque espèce gazeuse candidate; 30 une prise en compte d'une intensité du rayonnement émis par la source de lumière; l'estimation de l'intensité du rayonnement détecté étant obtenue en effectuant un produit de l'intensité du rayonnement d'illumination émis par la source de lumière par les fonctions spectrales d'absorption de chaque espèce gazeuse candidate. 3055703 4 Le procédé peut comporter, préalablement à l'étape e), une définition a priori des espèces gazeuses candidates susceptibles d'être présentes dans le gaz. Les étapes b) et c) sont de préférence réitérées au moins autant de fois que le nombre d'espèces candidates à rechercher. Le procédé peut comporter l'une quelconque des caractéristiques suivantes, prises isolément 5 ou en combinaison : la source de lumière est une source émettant un rayonnement lumineux dont le spectre d'illumination, dans la bande spectrale d'illumination, varie en fonction d'une température de ladite source, de telle sorte que lors de chaque étape b), la température de la source varie; 10 la source de lumière comporte des sources de lumières élémentaires aptes à être activées indépendamment l'une de l'autre, de façon à permettre une modulation du spectre d'illumination dans la bande spectrale d'illumination la bande spectrale de détection est comprise entre 200 um et 10 um ou entre 1 um et 10 µm; 15 au cours d'au moins deux illuminations, le spectre d'illumination comporte une première longueur d'onde et une deuxième longueur d'onde, le ratio de l'intensité du rayonnement d'illumination dans la première longueur d'onde sur l'intensité du rayonnement d'illumination dans la deuxième longueur d'onde étant différent entre les deux illuminations ; 20 deux bandes spectrales d'absorption de deux espèces gazeuses candidates se recouvrent au moins partiellement; l'intensité du rayonnement d'illumination émis par la source de lumière est déterminée par un capteur de lumière auxiliaire. Un autre objet de l'invention est un dispositif d'analyse d'un gaz comportant : 25 une source de lumière, apte à émettre un rayonnement lumineux, la source de lumière étant également apte à être modulée de telle sorte que le spectre du rayonnement lumineux émis, dit spectre d'illumination, est variable, notamment dans une même bande spectrale d'illumination ; un capteur de lumière, apte à détecter un rayonnement lumineux selon une bande 30 spectrale de détection ; une enceinte, apte à recevoir le gaz, l'enceinte pouvant comporter la source de lumière et le capteur de lumière, de telle sorte que le capteur de lumière soit configuré pour 3055703 5 détecter un rayonnement lumineux émis par la source de lumière et ayant traversé le gaz ; un processeur, apte à mettre en oeuvre l'étape e) d'un procédé tel que décrit dans cette demande, à partir du rayonnement détecté par le capteur de lumière. 5 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux figures annexées listées ci-dessus. FIGURES La figure 1 représente un exemple de dispositif d'analyse d'un gaz selon un mode de réalisation. 10 La figure 2 montre l'évolution du spectre d'illumination d'une source de lumière en fonction de la température. La figure 3 représente des spectres d'absorbance de différentes espèces gazeuses. La figure 4 illustre les principales étapes d'un procédé d'analyse d'un gaz selon l'invention. Les figures 5A et 5B représentent des modes de réalisation mettant en oeuvre un capteur de 15 lumière auxiliaire. La figure 6 représente un exemple de dispositif selon un autre mode de réalisation. EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS La figure 1 est un exemple d'un dispositif d'analyse 1 de gaz. Ce dispositif comporte une enceinte 20 10 définissant un espace interne à l'intérieur duquel se trouvent : une source de lumière 11, apte à émettre un rayonnement d'illumination 12, selon un spectre d'illumination, de façon à illuminer un gaz G s'étendant dans l'espace interne ; un capteur de lumière 20, apte à détecter un rayonnement lumineux 14 transmis par le gaz G sous l'effet de son illumination par le rayonnement d'illumination 12. 25 L'enceinte peut comporter une admission 10,, et une évacuation 10ex permettant respectivement l'admission du gaz dans l'enceinte et son évacuation. L'admission et/ou l'évacuation du gaz peut être forcée ou spontanée. Ainsi, le gaz peut traverser l'enceinte par un simple effet de diffusion. Le gaz G est un mélange gazeux comportant une pluralité d'espèces gazeuse K 30 étant un entier positif quantifiant le nombre d'espèces gazeuses différentes présentes dans le mélange. 3055703 6 La source de lumière 11 est apte à émettre le rayonnement d'illumination 12 selon une pluralité de spectres d'illumination différents S1.. Si.. SJ, différents les uns des autres, dans une même bande spectrale d'illumination Al2, ou J est un entier désignant le nombre de spectres. Par spectre, on entend un histogramme de l'intensité /(À) d'un rayonnement lumineux en fonction 5 de la longueur d'onde À. Le spectre de la source de lumière définit une bande spectrale d'illumination Al2, cette dernière pouvant s'étendre entre le proche ultraviolet et l'infra-rouge moyen, entre 200 nm et 10 um, et le plus souvent entre 1 un et 10 um. Le dispositif comporte un processeur 30, par exemple un microprocesseur. Ce dernier est configuré pour recevoir un signal représentatif d'une intensité lumineuse détectée par le 10 capteur de lumière 20, et exécuter les opérations de traitement décrites ci-après, de façon à déterminer une quantité de chaque espèce gazeuse recherchée. Le processeur 30 est relié à une mémoire 32 comportant des instructions permettant la mise en oeuvre de certaines étapes du procédé décrit ci-après. Selon un mode de réalisation, les différents spectres d'illumination Si sont obtenus en modulant 15 une température de la source de lumière 11. Cette dernière peut alors être une source de lumière de type corps noir ou corps gris. Selon un autre mode de réalisation, les différents spectres d'illumination sont obtenus en utilisant une source de lumière 11 regroupant une pluralité de sources de lumières élémentaires 111....11N, où N est un entier positif désignant le nombre de sources de lumières élémentaires constituant la source. Les sources de lumière 20 élémentaires peuvent être des diodes électroluminescentes dont l'éclairement peut être modulé de façon à former différents spectres d'illumination dans la bande spectrale d'illumination Al2. La figure 2 montre différents spectres d'illumination Si d'une source de lumière 11, assimilée à une source dite de type corps noir, en fonction d'une température Ti à laquelle est portée la 25 source de lumière. Ces spectres suivent la loi de Planck, décrivant l'émission d'un corps noir zhc hc la longueur d'onde À et de la 2 - selon une expression de type L(À, T]) = , (1) où Â.5 eÂk T-1 -1 - L(i1,71 est la luminance spectrale, dépendant de température de surface Ti du corps noir, - h est la constante de Planck, 30 - k est la constante de Boltzmann, - c est la vitesse de la lumière dans l'air. 3055703 7 Une telle source de lumière est par exemple obtenue par un simple filament chauffé à une température comprise par exemple entre 400°C et 800°C. Dans le cas de la figure 2, on a représenté l'évolution de la luminance spectrale L(.1, Ti) dans une plage de température comprise entre 600°C et 800 °C et selon une bande spectrale d'illumination 3,12 comprise entre 5 1µm et 10 um. Ce type de source est particulièrement avantageux, car cela permet de moduler le spectre d'illumination Si par une simple modulation de la température Ti de la source. A chaque température Ti est associé un spectre d'illumination Si. La modulation de la température de source peut être par exemple obtenue par une simple modulation d'un courant d'alimentation 10 de la source de lumière. De plus, la modulation du spectre d'illumination est non linéaire. Par modulation non linéaire, on entend qu'en considérant respectivement un premier spectre d'illumination SI- et un deuxième spectre d'illumination S2, la modulation est telle que le ratio des intensités du spectre d'illumination entre une première longueur d'onde À, et une deuxième longueur d'onde À2 est différent d'un spectre d'illumination à l'autre. Ceci peut être explicité 15 par l'expression suivante : 11a) 12(t) " # (2) 11(4) 12(4) où P (.1i) désigne l'intensité, à une longueur d'onde À1, du rayonnement d'illumination 12 de spectre Si. La plupart des espèces gazeuses connues absorbent tout ou partie d'un rayonnement 20 électromagnétique selon un spectre d'absorption présentant une ou plusieurs bandes spectrales d'absorption Ak, ainsi qu'un ou plusieurs pics d'absorption. L'absorption d'une espèce gazeuse Gk peut être définie selon la loi de Beer Lambert, selon laquelle : e-P/c(A# (3) où 25 1(À) désigne l'intensité transmise par l'espèce gazeuse Gk à la longueur d'onde À, c'est- à-dire l'intensité du rayonnement détecté 14 à la longueur d'onde À; Io (À) désigne l'intensité incidente à l'espèce gazeuse Gk à la longueur d'onde À, c'est-à-dire l'intensité du rayonnement d'illumination 12 à la longueur d'onde À; (À) désigne un coefficient d'absorption dit linéaire de l'espèce gazeuse Gk 30 considérée, à la longueur d'onde À ; x désigne l'épaisseur de gaz traversée par le rayonnement lumineux entre la source de lumière et le capteur d'image. 10(t) 3055703 8 Le coefficient d'absorption linéaire µk (À) peut être exprimé sous la forme d'un produit d'un coefficient d'absorption linéaire molaire uk'(À) par une quantité ck de l'espèce gazeuse Gk. Le coefficient d'absorption linéaire molaire représente le coefficient d'absorption linéaire par mole de l'espèce gazeuse considérée. 5 L'expression (3) devient : I (A) - e-14,(A-)ckx 10(A) Ainsi, 1(À) = 10(À) e-14Mckx = /0 (.1)f k (Ck, À, X) (5) où fk (Ck, À, X) = e-l-lik(A")ckx = e-l-tk(A")x (6), fk désignant une fonction spectrale d'absorption de l'espèce gazeuse Gk dans l'épaisseur x. Cette fonction représente une proportion du 10 rayonnement d'illumination absorbé par l'espèce gazeuse. Afin de prendre en compte le fait que tous les rayons lumineux traversant le gaz ne parcourent pas nécessairement le même chemin, l'épaisseur x peut être une grandeur statistique, par exemple la moyenne ou la médiane, représentative d'une distribution des parcours de différents rayons lumineux émis par la source. Si la distribution des chemins optiques D(x) est connue, elle peut être prise en compte en 15 modifiant (4) en (4') : I(A.) _ f e-14MckD(x)dx (4') 10(t) x La figure 3 montre les spectres d'absorption, c'est-à-dire l'évolution du coefficient d'absorption linéaire moléculaire µk (À) de différentes espèces gazeuses, en fonction de la longueur d'onde. On constate que ces spectres d'absorption présentent des pics d'absorption dans différentes 20 bandes spectrales, dites bandes spectrales d'absorption Ak. Par pic d'absorption, on entend un maximum local de l'évolution de l'absorption en fonction de la longueur d'onde. Par bande spectrale d'absorption Ak, on entend une bande spectrale dans laquelle l'absorption est considérée comme significative, c'est-à-dire supérieure à 50 Morl.cm 1, ou 100 Mol-1.cm-1 voire 200 Mol-lcm-1 lorsque l'absorption est quantifiée par le coefficient 25 d'absorption linéaire molaire. CO2 dont on a représenté le dixième de la valeur du coefficient d'absorption linéaire molaire, présente une bande spectrale d'absorption entre 4.2 um et 4.4 um. N20 présente une première bande spectrale d'absorption comprise entre 4.3 um et 4.6 um, ainsi qu'une deuxième bande spectrale d'absorption entre 7.5 um et 8 um. CO comprend une bande spectrale d'absorption entre 4.5 um et 4.8 um. On constate que les bandes spectrales 30 d'absorption de N20 et CO se recouvrent partiellement. (4) 3055703 9 Selon l'art antérieur, si l'on souhaite déterminer une quantité ck de l'espèce gazeuse Gk dans une enceinte, on sélectionne une longueur d'onde À à laquelle le coefficient d'atténuation linéaire molaire µk (À) est élevé, puis on illumine le gaz comportant l'espèce gazeuse Gk à ladite longueur d'onde, selon une intensité /0(À). La mesure d'une intensité /(À) transmise par le gaz 5 permet de remonter à la quantité ck de l'espèce gazeuse Gk selon l'expression (3). Lorsqu'on dispose d'une pluralité d'espèces gazeuses, on peut procéder à un éclairement successif du gaz selon différentes longueurs d'onde, et/ou utiliser une source de lumière à large spectre en réalisant une pluralité de détection successives de l'intensité 1(À), chaque détection étant réalisée à une longueur d'onde À correspondant à un pic d'absorption d'une espèce gazeuse 10 recherchée. L'utilisation d'une source de lumière à large spectre peut également nécessiter le recours à un filtre spécifique multibandes, comme décrit en lien avec l'art antérieur. A la différence de ces principes, connus de l'art antérieur, l'invention est basée sur l'utilisation d'une source de lumière 11 dont le spectre d'illumination s'étend selon les bandes spectrales d'absorption de différentes d'espèces gazeuses recherchées. Ainsi, le gaz analysé est éclairé par 15 un rayonnement lumineux 12 selon une bande spectrale d'illumination 3,12 dont la largeur spectrale est de préférence supérieure à 500 nm, voire à 1 um, voire à 3 um. Par largeur spectrale, on entend une différence entre la longueur d'onde la plus élevée et la longueur d'onde la plus faible de la bande spectrale d'illumination de la source. L'invention est également basée sur la détection, par le capteur de lumière 20, du rayonnement 14 transmis par le gaz G 20 dans une bande spectrale de détection Am dont la largeur spectrale est de préférence supérieure à 500 nm, voire à 1 um, voire à 3 um. Le capteur de lumière est, dans ce mode de réalisation, non résolu spectralement. Contrairement au dispositif décrit dans W02007064370, le rayonnement lumineux 14 transmis par l'échantillon est détecté par le capteur de lumière 20 dans une bande spectrale de détection 25 A20 s'étendant continûment entre une longueur d'onde minimale .120_min et une longueur d'onde maximale 2. -20-max, et comportant la bande spectrale d'absorption Ak d'au moins deux espèces gazeuses candidates Gk. De préférence, la largeur de la bande spectrale de détection Am s'étend sans discontinuité selon au moins 500 nm, voire 1µm, voire encore davantage, par exemple selon un intervalle spectral supérieur à 2µm ou à 5 um. Ainsi, contrairement à l'art 30 antérieur, il n'est pas nécessaire d'interposer un filtre multibandes présentant différentes bandes passantes, dont chaque bande passante est adaptée à une espèce gazeuse à détecter. Par conséquent, on peut, avec le même dispositif, déterminer les quantités d'espèces gazeuses dans différents mélanges, en adaptant le traitement, par le processeur 30, des intensités 3055703 10 détectées, en fonction des espèces gazeuses Gk susceptibles d'être présentes dans le gaz. Par exemple, la bande spectrale de détection Am s'étend entre 3 um et 8 um. Le même dispositif 1 peut alors permettre une détermination des concentrations de CO2, CH4et CO dans un mélange de gaz naturel, ou une détermination des concentrations de NO et NO2 dans un mélange de type 5 NOx. Les espèces gazeuses candidates sont déterminées a priori, en fonction de l'application et/ou du mélange gazeux analysé. Le terme continûment signifie que le signal détecté par le capteur de lumière 20 comporte toutes les longueurs d'onde entre la longueur d'onde minimale .1.20_min et la longueur d'onde maximale 2. -20-max évoquées ci-dessus. 10 Un aspect important de l'invention est que le gaz analysé G est soumis à une pluralité J d'illuminations successives, respectivement selon différents rayonnements d'illumination 12, chacun présentant un spectre d'illumination SJ adressant une pluralité de bandes spectrales d'absorption des espèces gazeuses candidates. De préférence, les rayonnements d'illumination s'étendent selon une même bande spectrale d'illumination 3,12 mais leurs spectres respectifs 15 SJ, dans cette bande spectrale, fluctuent entre chaque illumination. A chaque illumination selon un spectre SJ, le capteur de lumière 20 détecte un rayonnement 14 transmis par le gaz, dans la bande spectrale de détection Am précédemment décrite. Le capteur de lumière délivre un signal dont l'intensité I- est représentative de l'intensité transmise par le gaz lorsqu'il est illuminé par le rayonnement d'illumination de spectre Si. Cette intensité est 20 telle que : P = P ( À) = ( À) nk fk (Ck, À, = nk fk (Ck, À, X) (7) Ioj est l'intensité du rayonnement d'illumination émis par la source de lumière. Il peut s'agir de l'intensité d'un signal de détection détecté par le capteur de lumière en l'absence de gaz entre la source de lumière 11 et le capteur de lumière 20 suite à l'illumination du gaz par un 25 rayonnement d'illumination de spectre Si. Si K désigne le nombre d'espèces gazeuses Gk dont on souhaite déterminer la quantité ck dans le gaz G, on effectue J séquences d'illumination / détection, de façon à obtenir J signaux de détection, d'intensité I-' telle qu'explicitée sur l'expression (7). Chaque signal de détection est détecté, de préférence, dans la même bande spectrale de détection A20. De préférence, le 30 nombre./ de spectres d'émission SJ différents les uns des autres est supérieur ou égal au nombre K d'espèces gazeuses candidates :J > K. 3055703 11 Les intensités mesurées I- sont traitées par le microprocesseur 30 relié à la mémoire 32, dans laquelle sont stockées différentes grandeurs, notamment les fonctions spectrales d'absorption f k (ck, À, x) de chaque espèce gazeuse. La détermination de la quantité ck de chaque espèce gazeuse candidate Gk peut alors être obtenue selon l'expression suivante : 2 5 (c1 cK) = argmin Ej ,j(P)2 - I (À) nk fk (ck, À, x)) = argmin(x) (8) Autrement dit, les quantités recherchées (c1 ... cK) minimisent l'expression : 2 X = Ejxj =Ej j(P)2 - I0(À) Ilkfk(ck,À,x))(9) avec xj = ,i(P)2 (TA. /à/ (À) nk fk (Ck, X))2 = i(P)2 412 (TA. nk fk (Ck, À, X) )2 (10). soit Xj = ,j(P)2 - (I (Ck))2(11) 10 Ainsi, les quantités recherchées ck sont obtenues en déterminant un indicateur xj représentant une comparaison entre : l'intensité lumineuse P du rayonnement transmis par le gaz, mesurée par le capteur de lumière 20, suite à une illumination du gaz selon un spectre d'illumination Si ; une estimation P(ck) de l'intensité mesurée en fonction des quantités ck des espèces 15 gazeuses candidates. Cette estimation est obtenue en prenant en compte l'intensité lumineuse /of du rayonnement d'illumination 12 produit par la source de lumière 11, que l'on multiplie par une grandeur représentative de l'absorption de chaque espèce gazeuse candidate Gk. Cette grandeur peut être obtenue par un produit des fonctions spectrales d'absorption f k (ck, À, x) de chaque espèce gazeuse candidate. 20 Un indicateur de comparaison xi peut être établi à chaque illumination de l'échantillon selon un spectre d'illumination Si. On dispose alors d'autant d'indicateurs de comparaison xj que d'illuminations successives, ces indicateurs de comparaison pouvant être combinés, par exemple sous la forme d'une somme comme explicitée dans l'équation (9) de façon à établir un critère global de comparaison X. Les quantités recherchées ck sont celles pour lesquelles le 25 critère global de comparaison s'approche d'une valeur prédéterminée. Dans l'exemple décrit ci-dessus, la comparaison xj prendre la forme d'un écart quadratique, comme explicité selon l'expression (9). Les quantités recherchées ck sont celles minimisant le critère global de comparaison X. La comparaison peut prendre d'autres formes, par exemple un 3055703 12 ratio, auquel cas les quantités recherchées sont celles pour lesquelles chaque indicateur de comparaison xj a une valeur la plus proche de 1. Le terme quantité ck d'une espèce gazeuse candidate peut désigner un nombre de molécules, une masse, ou une concentration, c'est-à-dire une quantité par unité de volume ou de masse. 5 On va résumer, en lien avec la figure 3, les principales étapes d'un procédé de détection selon l'invention. Au cours d'une étape d'illumination 100, le gaz analysé est éclairé selon un spectre d'illumination Si par la source de lumière 11. Le capteur de lumière acquiert un signal de détection dont on détermine l'intensité P, correspondant à l'intensité P du rayonnement transmis par le gaz dans 10 la bande spectrale de détection. Au cours d'une étape de sortie de boucle 200, on détermine si le gaz analysé a été soumis à un nombre suffisant d'illuminations selon des spectres d'illumination S] différents. Si cette condition n'est pas satisfaite, la source de lumière 11 est ajustée, de façon à modifier le spectre d'illumination SJ, et un nouveau signal de détection est acquis dans la bande spectrale de 15 détection 420. Lorsqu'on a procédé à un nombre suffisant d'illuminations, on passe à l'étape 300 de formation d'un indicateur de comparaison xi associé à chaque illumination. Cet indicateur prend en compte une intensité /of du rayonnement d'illumination 12 émis par la source de lumière. Cela correspond à l'intensité qui serait détectée par le capteur de lumière 20 en l'absence de gaz entre la source de lumière et le capteur de lumière, la source de lumière 20 émettant selon le spectre d'illumination Si. L'intensité /of du rayonnement d'illumination 12 émis par la source de lumière peut être détectée par le capteur de lumière 20 en l'absence de gaz entre la source de lumière et le capteur de lumière, la source de lumière émettant selon le spectre d'illumination SJ. Elle peut également être déterminée par un capteur de lumière auxiliaire 20aux, disposé face à la source de lumière, 25 comme représenté sur la figure 5A. Dans ce cas, il n'y a pas de gaz interposé entre le capteur de lumière auxiliaire et la source de lumière. L'intensité du rayonnement d'illumination émis par la source de lumière peut également être estimée en disposant un capteur de lumière auxiliaire Maux, dont la bande spectrale de détection, dite bande spectrale de détection auxiliaire, n'est pas impactée, ou impactée de façon jugée négligeable, par les bandes spectrales d'absorption 30 des espèces gazeuses candidates. Une telle configuration est représentée sur la figure 5B. Par exemple, lorsque le mélange gazeux est de l'air, la bande spectrale de détection auxiliaire peut 3055703 13 être étroite (c'est-à-dire dont la largeur spectrale est inférieure à 100 nm, voire 50 nm) et centrée autour 3.9 um. L'intensité tg du rayonnement d'illumination peut alors être déterminée, en se basant par exemple sur une connaissance préalable de la forme du spectre d'illumination. Au cours d'une étape 400 de minimisation, on détermine les quantités des espèces gazeuses 5 candidates optimisant le critère global de comparaison x formé à partir des différents indicateurs de comparaison x. Lorsque le critère global de comparaison correspond à celui explicité selon l'expression (9), les quantités recherchées minimisent sa valeur, en la faisant tendre vers 0. Les étapes 300 et 400 sont mises en oeuvre par le processeur 30, et sont adaptées aux espèces 10 candidates recherchées, en particulier par la prise en compte des fonctions d'absorption fk (ck, À, x) des espèces candidates. Ainsi, le même dispositif peut être utilisé quel que soit le mélange gazeux considéré, le processeur prenant en compte les fonctions spectrales d'absorption des espèces gazeuses susceptibles d'être présentes dans le mélange. Il n'est pas nécessaire d'adapter physiquement le dispositif 1 par l'interposition d'un filtre multibandes 15 comme suggéré dans l'art antérieur. Selon un mode de réalisation, un filtre passe bande 18 est interposé entre la source de lumière 11 et le capteur de lumière 20, de façon à éliminer une détection d'un rayonnement lumineux dans une bande spectrale du spectre d'absorption de la vapeur d'eau. En effet, l'humidité peut induire une absorption significative susceptible de fausser les mesures. Dans ce cas, un filtre 20 passe bande permet de rejeter les bandes spectrales significativement impactées par cette absorption. Ces bandes spectrales sont situées autour de 2.6 um ainsi qu'entre 5.5 et 7.5 um. Cela n'empêche pas qu'au moins une bande spectrale de détection continue comporte des pics de détection d'au moins deux espèces gazeuses candidates. Selon un mode de réalisation, le capteur de lumière est placé de façon adjacente de la source, 25 comme illustré sur la figure 6. Le dispositif comporte une surface réfléchissante 19 apte à réfléchir le rayonnement 12 émis par la source, et ayant traversé le gaz, vers le capteur de lumière. Cette configuration est dite "en réflexion" par opposition à une configuration "en transmission" dans laquelle le gaz analysé s'étend entre la source de lumière et le capteur de lumière. Une configuration en réflexion tend à allonger le trajet du rayonnement à travers gaz, 30 ce qui accroît la sensibilité du dispositif. 3055703 14 L'invention pourra être mise en oeuvre pour l'analyse de la qualité de l'air, pour l'analyse de gaz naturel, pour la détection d'espèces gazeuses cibles, par exemple des espèces gazeuses toxiques. REVENDICATIONS1. Procédé d'analyse d'un gaz, pour estimer une quantité (ck) de plusieurs espèces gazeuses (Gk) différentes, dites espèces gazeuses candidates, potentiellement présentes dans le gaz, chaque espèce gazeuse candidate étant apte à absorber un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d'absorption (Ax), le procédé comportant les étapes suivantes : a) disposition du gaz entre une source de lumière (11) et un capteur de lumière (20), la source de lumière (11) étant apte à émettre un rayonnement d'illumination (12) se propageant à travers le gaz, le capteur de lumière (20) étant apte à détecter un rayonnement (14) transmis par le gaz et à délivrer un signal de détection représentatif d'une intensité (P) du rayonnement détecté ; b) illumination du gaz (G) à l'aide de la source de lumière (11), le rayonnement d'illumination (12) s'étendant selon une bande spectrale, dite bande spectrale d'illumination (Al2), recouvrant la bande spectrale d'absorption (Ax) d'une pluralité d'espèces gazeuses candidates, le rayonnement d'illumination présentant un spectre (Si), dit spectre d'illumination; c) lors de l'illumination, détection, par le capteur de lumière (20), d'un rayonnement transmis (14) par ledit gaz, dans au moins une bande spectrale de détection (Azo) s'étendant continûment entre une longueur d'onde minimale (À20-min) jusqu'à une longueur d'onde maximale (2. ,--20-max); d) réitération des étapes b) et c), en ajustant la source de lumière (11) de telle sorte qu'à chaque étape b), le spectre d'illumination (Si) soit modifié ; e) estimation d'une quantité (ck) de chacune des espèces gazeuses candidates en fonction des intensités (P) des rayonnements respectivement détectés lors de chaque étape c), chaque intensité (P) étant associée à un spectre d'illumination (Si); le procédé étant caractérisé en ce que lors de l'étape c), la bande spectrale de détection (Am) recouvre des bandes spectrales d'absorption (Ax) de plusieurs espèces gazeuses candidates. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel au moins deux espèces gazeuses candidates présentent un coefficient d'absorption molaire supérieur à 50 Mol-1cm-1 dans la bande spectrale de détection (Azo). 3055703 16 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape e) comporte la formation d'indicateurs de comparaison (xj), chaque indicateur de comparaison représentant une comparaison entre : l'intensité (IO du rayonnement détecté par le capteur de lumière lors de chaque étape 5 c) suite à une illumination du gaz selon un spectre d'illumination (SO ; une estimation de ladite intensité (P(ck)) en fonction des quantités (ck) des espèces gazeuses candidates ; l'étape e) comportant également une détermination d'un critère global de comparaison (x) à partir des indicateurs de comparaison (x ), les quantités des espèces gazeuses candidates (ck) 10 étant celles pour lesquelles le critère global de comparaison (x) tend vers une valeur prédéterminée. 4. Procédé d'analyse selon la revendication 3, dans lequel chaque estimation (î (ck)) de l'intensité du rayonnement détecté est obtenue par : une association, à chaque espèce gazeuse candidate, d'une fonction spectrale 15 d'absorption fk (ck, À, x) dépendant de la quantité (ck) de ladite espèce gazeuse candidate; une prise en compte d'une intensité (ID du rayonnement d'illumination émis par la source de lumière (11) ; l'estimation de l'intensité du rayonnement détecté (V (ck)) étant obtenue en effectuant un 20 produit de l'intensité du rayonnement d'illumination émis par la source de lumière (M) par les fonctions spectrales d'absorption (f k(ck, À, x)) associées à chaque espèce gazeuse candidate. 5. Procédé d'analyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la source de lumière (11) est une source émettant un rayonnement d'illumination (12) dont le spectre d'illumination (Si) varie, dans la bande spectrale d'illumination (Al2), en fonction d'une 25 température (V) de la source de lumière, de telle sorte que lors de chaque étape b), la température de la source est modifiée. 6. Procédé d'analyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la source de lumière comporte des sources de lumières élémentaires aptes à être activées indépendamment les unes des autres, de façon à permettre une modulation du spectre d'illumination (P) dans la 30 bande spectrale d'illumination (Al2). 3055703 17 7. Procédé d'analyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bande spectrale de détection (Am) est comprise entre 200 un et 10 un ou entre 1 un et 10 8. Procédé d'analyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au 5 cours d'au moins deux illuminations, le spectre d'illumination (Si) comporte une première longueur d'onde (X1) et une deuxième longueur d'onde (X2), le ratio de l'intensité du rayonnement d'illumination (12) dans la première longueur d'onde sur l'intensité du rayonnement d'illumination dans la deuxième longueur d'onde étant différent entre lesdites illuminations. 10 9. Procédé d'analyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant, préalablement à l'étape e), une définition des espèces gazeuses candidates (Gk) susceptibles d'être présentes dans le gaz. 10. Procédé d'analyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel deux bandes spectrales d'absorption (4) de deux espèces gazeuses candidates (Gk) se recouvrent 15 au moins partiellement. 11. Dispositif (1) d'analyse d'un gaz comportant : une source de lumière (11), apte à émettre un rayonnement lumineux (12), la source de lumière étant également apte à être modulée de telle sorte que le spectre du rayonnement lumineux émis (Si), dit spectre d'illumination, est variable dans une bande 20 spectrale d'illumination (Al2) un capteur de lumière (20), apte à détecter un rayonnement lumineux selon une bande spectrale de détection (3,20); une enceinte (10), apte à recevoir le gaz, agencée de telle sorte que le capteur de lumière soit configuré pour détecter un rayonnement lumineux (14) ayant traversé le 25 gaz ; un processeur (30), apte à mettre en oeuvre l'étape e) d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, à partir du rayonnement détecté par le capteur de lumière (20). 30