Instrumentations Acoustiques Innovantes Dédiées à la Caractérisation des Matériaux : des Milieux Fluides aux Milieux Complexes Hétérogènes
Orateur : Eric Rosenkrantz
Maître de Conférences, Univ.Montpellier - IES, Equipe M2A (Matériaux, Microcapteurs et Acoustique)
Résumé : L’acoustique ultrasonore est un formidable outil d’investigation non destructif qui permet de déterminer les propriétés mécaniques et/ou rhéologiques d’une large gamme de matériaux.
La première partie de l’exposé traitera du développement et de la mise en œuvre d’une instrumentation acoustique dédiée à la mesure de la composition et de la pression des gaz de fission au sein de crayons combustibles . Cette instrumentation a été développée dans le cadre d’un partenariat avec EDF pour l’examen non destructif des crayons en piscine de stockage des centrales nucléaires. Par la suite, elle a été entièrement modifiée et adaptée pour mesurer pendant une irradiation, dans un réacteur expérimental, la composition des gaz de relâchement avec pour objectif de comprendre les mécanismes de relâchement des gaz de fission. Quelque soit l’application, il est impératif de connaître avec précision les équations d’état des gaz caractérisés. À partir de la mesure précise de la vitesse des ondes ultrasonore (US) dans un gaz, en fonction de la pression et de la température, je montrerai comment on peut établir l’équation d’état de ce gaz.
Les mesures effectuées en réacteur ont imposé la réalisation d’un capteur spécifique capable de fonctionner à 200°C. Or, il s’avère qu’il existe un besoin croissant de sondes US dédiées aux mesures à hautes températures qui, notamment dans le domaine du nucléaire, doivent pouvoir fonctionner en continu jusqu’à 700°C. C’est maintenant notre objectif !
La seconde partie de l’exposé sera consacrée aux sondes US dédiées aux mesures à haute température et plus particulièrement à l’un des constituants essentiels d’une sonde acoustique : le dos. Les dos permettent de contrôler la sensibilité et la bande passante des sondes. Ce sont des matériaux poreux et/ou des composites particulaires qui, dans notre cas, pour résister aux températures visées, sont réalisés à partir de mélange de poudre de métal ou d’alumine et de métal. La fraction volumique et le diamètre des pores et des diffuseurs permettent de contrôler l’impédance et l’atténuation de ces matériaux et ainsi d’ajuster les performances des sondes. Les dos fabriqués sont caractérisés en mesurant, par spectroscopie US, la vitesse et l’atténuation en fonction de la fréquence, qui sont comparées aux valeurs théoriques déduites de modèles de diffusions multiples.
Date et lieu : Le Mardi 19 Avril 2016 à 11h00, amphithéâtre du LMA, Technopôle de Château Gombert.