Détection à distance des gaz traces ATMosphériques aborbants dans l'UV en utilisant une Spectroscopie femtoseconde Cohérente, large bande et résolue spectralement. – UV-ATMOCOS

L’amélioration de la sensibilité des instruments et le développement de nouvelles méthodologies de détection sont indispensables pour améliorer notre compréhension du climat de la Terre et de la pollution de l’air. Dans ce contexte, la spectroscopie Dual Comb (DCS) a démontré son applicabilité à la détection à distance des gaz à effet de serre dans le domaine IR. Le projet UV-ATMOCOS propose de développer la technique de spectroscopie Dual Comb dans le domaine UV, où les molécules les plus réactives de l’atmosphère (OH, BrO, NO2, IO, ClO...) possèdent leur plus grande section efficace d’absorption. La détection de ces molécules oxydantes, très réactives participe à l’amélioration de la compréhension de leur schémas réactionnels complexe et donc à l’amélioration des modèles atmosphériques et des prévisions de la qualité de l’air. Le développement, pour la première fois, de la méthodologie DCS dans le domaine UV pour la détection de gaz traces atmosphériques, soulève de nouveaux défis. La spectroscopie DCS nécessite deux sources lasers à impulsions femtosecondes et cohérentes. Dans le cadre de ce projet, un nouvel instrument (de l’émission laser à la détection) combiné à des protocoles d’acquisition originaux sera développé. Cet instrument répondra aux exigences de la détection in situ, à distance (sans prise d’échantillon) des molécules absorbantes dans l’UV, à savoir des niveaux de puissance suffisants pour une détection in situ sur plusieurs km et une cohérence de phase suffisante pour une sensibilité aux molécules réactives de l’atmosphère. Cet instrument basé sur la spectrométrie UV-DCS permettra la détection multi-espèces par son caractère large bande et résolu spectralement.