BNGR-HASS
Spectroscopie en diffusion multiple des matériaux non ergodiques et en écoulement D ans
le paragraphe précédent, nous avons décrit un montage de diffusion de lumière pour l’étude de la dynamique haute fréquence des suspensions concentrées. Ce montage utilise un corrélateur numérique classique associé à un algorithme particulier pour calculer les fonctions de corrélation d’ensemble. La gamme des temps accessibles par ce dispositif varie de 10-7 à environ 10 secondes.
Nous souhaitons maintenant étudier le vieillissement des suspensions qui implique des échelles de temps beaucoup plus longues, comme nous l’avons décrit au chapitre I (cf Figure I–8). Nous avons donc besoin d’explorer des gammes de temps comprises entre 10 ms et plusieurs heures. Pour cela nous avons développé un nouveau dispositif expérimental qui fait l’objet de la suite de ce chapitre. Nous devons résoudre deux contraintes expérimentales.
La première est liée à la mesure et plus précisément à la stabilité mécanique au cours du temps. C’est pourquoi nous avons apporté un grand soin à choisir des composants mécaniquement stables sur toute la durée des expériences. La détection est assurée par une caméra CCD permettant l’enregistrement d’un grand nombre de pixels simultanément. Ceci assure d’un moyennage spatial efficace.
La seconde difficulté est liée à la physique des phénomènes observés
Les études rhéologiques précédant ce travail ont montré que les relaxations lentes sont en perpétuelles évolution. La seule façon de placer l’échantillon dans un état reproductible est de lui appliquer un fort écoulement pendant quelques secondes. Cette étape porte différents noms dans la littérature : « trempe mécanique », « rajeunissement », « effacement des contraintes »….
L’idée principale est de faire s’écouler l’échantillon afin d’appliquer un nouveau champ aléatoire de contrainte. L’arrêt du cisaillement, noté tw = 0, constituant le point de départ des expériences. Nous avons choisi pour réaliser cette trempe mécanique à l’aide d’une platine de cisaillement commerciale (Linkam).
Ce montage se compose d’un laser solide YAG Torus de la société Optonprim émettant en continu à 532 nm avec une puissance de 150 mW. Ce laser a une longueur de cohérence supérieure à 50 m et une grande stabilité en puissance et en pointé < 0.1mrd. – 56 – PARTIE I: Spectroscopie en diffusion multiple des matériaux non ergodiques et en écoulement Figure III–1 : Schéma du montage de diffusion multiple de la lumière utilisant un laser stabilisé, une platine de cisaillement (CSS450 Linkam) et une caméra CCD.
La stabilité en puissance du laser est un élément primordial dans nos expériences. Le laser Torus est composé d’un cristal YAG dont le pompage optique est assuré par des diodes. Le rendement de cet ensemble est lié à la température de fonctionnement.
Pour assurer un excellent contrôle thermique ce laser est composé de quatre plans à effet Peltier. Nos premières expériences ont montré que ces éléments Peltier ne pouvaient compenser totalement les grandes variations de température de la pièce. Nous avons conçu et réalisé un support thermalisé et asservi aux variations thermiques de la salle sur lequel nous avons fixé le laser.
De ce fait les variations de température de la salle sont compensées par ce support tandis que les éléments Peltier assurent une régulation de plus faible amplitude. La température de référence est fixée à 22°C, température pour laquelle la puissance du laser est maximale.
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