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|  Posté le 21-06-2006 à 01:27:02    
| QWIP : Nouvelle version de l'appareil photo infrarouge à puits quantiques
Le QWIP est un "appareil photo" dun million de pixels développé par une équipe de la NASA. Rien de nouveau sous le soleil, me direz-vous ! Sauf que cet appareil nest vraiment pas comme les autres, puisquil sagit dun photodétecteur infrarouge à puits quantiques !
 Image en fausses couleurs d'un ingénieur du centre Goddard, prise par le détecteur QWIP
On peut y voir l'empreinte thermique laissée par sa main, tandis qu'il l'ôte de la poche de sa blouse
Les zones les plus chaudes sont orangées et les plus froides apparaissent en rouge sombre
(Crédits photo : NASA)
Un détecteur infrarouge peu onéreux :
Le développement du premier modèle du Quantum Well Infrared Photodetector (QWIP) remonte à mars 2003. Lobjectif de léquipe du Goddard Space Flight Center était doffrir une alternative peu coûteuse aux détecteurs infrarouges conventionnels, susceptible dêtre utilisée en toute simplicité dans un grand nombre de domaines allant de la spectroscopie à létude de la troposphère, en passant par le suivi des grains de sable dans le Sahara et létude des émissions de SO2 des volcans en éruption !
Le fonctionnement du QWIP repose sur une hétérostructure de semiconducteurs à base d'arséniure de gallium (GaAs), composée d'une centaine de couches de détecteurs de natures chimiques distinctes (on a par exemple une alternance AlGaAs - GaAs - AlGaAs - GaAs). Chacune des couches de GaAs est extrêmement fine (entre 10 et 700 atomes de large) et se comporte comme un puit quantique, de sorte que, lorsquelle capture des électrons, seul un rayon lumineux ayant une certaine énergie peut les libérer. Si un tel rayon atteint la matrice du QWIP, lélectron libéré est alors enregistré. Après traitement, une image de la source infrarouge en question peut ainsi être créée.
Le bloc détecteur (qui fonctionne à froid et doit être monté dans un cryostat) ne mesure pas plus de douze centimètres et pèse quelques centaines de grammes. Une fois couplé à une caméra, il demeure compact.
 (Crédits photo : NASA)
Une nouvelle version :
Le premier modèle du QWIP ne détectait que les rayonnements infrarouges dont les longueurs donde étaient comprises entre 8,7 et 9,0 micromètres. Ses performances sen trouvaient réduites : ainsi, comme on peut le lire dans le communiqué du Goddard Space Flight Center, il se comportait un peu comme "un appareil photo ne prenant que des clichés en noir et blanc".
Mais la nouvelle version du QWIP est maintenant capable duvrer dans une plus large gamme de longueurs donde (entre 8 et 12 micromètres) : une amélioration obtenue en faisant varier la composition et lépaisseur des couches de détecteurs. Daprès léquipe, cette vision "élargie" accroît significativement le potentiel de cette technologie.
Un vaste champ dapplication :
Selon les concepteurs de cet "appareil photo infrarouge", lutilisation du QWIP pourrait rapidement se généraliser, puisque sa fabrication fait appel à des technologies de semiconducteurs déjà largement répandues.
Et justement, les applications possibles du Quantum Well Infrared Photodetector développé par la NASA sont nombreuses : localisation des feux de forêt et des incidents sur les lignes électriques, analyse de la bonne santé des cultures, sécurisation des centrales électriques. Sans oublier la microscopie infrarouge, la spectroscopie et, bien entendu
lastronomie !
(Source : Futura Sciences)
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