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FBRM

La technologie de mesure par rĂ©flectance Ă  faisceau focalisĂ© ou FBRM (Focused Beam Reflectance Measurement) est une technique permettant d'analyser la distribution de tailles de particules (en) d'un systĂšme en temps rĂ©el. Contrairement aux autres sondes existantes utilisĂ©s pour la caractĂ©risation de tailles de particules, la sonde FBRM peut ĂȘtre utilisĂ© in situ, sans nĂ©cessiter d’échantillonnage. De plus, celle-ci peut ĂȘtre utilisĂ© dans des milieux opaques et Ă  forte densitĂ© empĂȘchant l'analyse par images tels que dans l'industrie pĂ©troliĂšre. La sonde peut ĂȘtre utilisĂ© pour Ă©tudier la cristallisation, l'Ă©mulsion ou encore la polymĂ©risation[1]. Le principal inconvĂ©nient de cette technique est qu'elle fournit des longueurs de cordes plutĂŽt que des tailles de particules. En effet, l'idĂ©e principale de cette technologie est qu'une longueur de corde peut ĂȘtre calculĂ©e Ă  partir du temps que le faisceau passe sur la particule divisĂ©s par la vitesse de dĂ©placement du laser. Le nombre et la distribution de longueurs de cordes obtenues ne suffisent pas pour caractĂ©riser la distribution de tailles des particules sans a priori sur la morphologie des particules ou la concentration de particules dans le milieu, mais peut tout de mĂȘme donner une estimation de la distribution des tailles de particules. En effet, pour une particule, une infinitĂ© de longueurs de cordes possibles peuvent ĂȘtre mesurĂ©es. De plus, une mĂȘme longueurs de cordes peut ĂȘtre mesurĂ©e Ă  partir de deux particules de tailles diffĂ©rentes. Ainsi, retrouver la distribution des tailles de particules Ă  partir de la distribution des longueurs de cordes est un problĂšme inverse.

Fonctionnement

La sonde FBRM émet un faisceau laser focalisé dans le milieu et est soumis à une rotation à vitesse constante. Lorsque le laser rencontre une particule, celui-ci est réfléchit puis capté par un détecteur situé dans la sonde. L'intensité réfléchit au cours du temps est converti en un signal électrique. Le signal récupéré est analysé pour pouvoir en extraire une distribution de longueurs de cordes. Les longueurs de cordes sont calculées lorsque le signal est au dessus d'un seuil minimal et lorsque les variations d'intensité sont suffisamment importante pour repérer les bords de la particules[2]. Un tel filtre est évidemment sujet aux paramÚtres optiques dépendant du milieu, et ne permet pas toujours de mesurer des longueurs de cordes précises[3] - [4].

Notes et références
  1. (en) J. Heinrich et J. Ulrich, « Application of Laser-Backscattering Instruments for In Situ Monitoring of Crystallization Processes – A Review », Chemical Engineering & Technology, vol. 35, no 6,‎ , p. 967–979 (ISSN 1521-4125, DOI 10.1002/ceat.201100344, lire en ligne, consultĂ© le )
  2. (en) P. Preikschat et F.K. Preikschat, United States Patent 4871251 : Apparatus and method for particle analysis, (lire en ligne)
  3. (en) Alfred Ruf, Jörg Worlitschek et Marco Mazzotti, « Modeling and Experimental Analysis of PSD Measurements through FBRM », Particle & Particle Systems Characterization, vol. 17, no 4,‎ , p. 167–179 (ISSN 1521-4117, DOI 10.1002/1521-4117(200012)17:43.0.CO;2-T, lire en ligne, consultĂ© le )
  4. (en) Alex R. Heath, Phillip D. Fawell, Parisa A. Bahri et Jean D. Swift, « Estimating Average Particle Size by Focused Beam Reflectance Measurement (FBRM) », Particle & Particle Systems Characterization, vol. 19, no 2,‎ , p. 84–95 (ISSN 1521-4117, DOI 10.1002/1521-4117(200205)19:23.0.CO;2-1, lire en ligne, consultĂ© le )
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