Compte rendu visite du laboratoire LAPLACE (LAboratoire PLAsma et Conversion d’Energie) / 9 octobre

par Claire Enon, Audrey Daudon et Maïwen Roudaut, étudiantes. 

Relecture par Lydie Arexis-Boisson, photos Catherine Aventin.

La troisième séance fut consacrée à la visite du laboratoire LAPLACE à l’Université Paul Sabatier Toulouse III. Les recherches menées dans ce laboratoire traitent de l’énergie électrique et des plasma à travers les thèmes suivants : la production, le transport, la gestion, la conservation et l’usage de l’électricité.

Le groupe Lumière et Matière est l’un des 12 groupes de recherche de ce laboratoire et est composé de chercheurs, enseignants-chercheurs et doctorants. Ce groupe a pour objectif de comprendre le principe de fonctionnement d’un composant et de chercher comment optimiser son utilisation, deux thèmes son abordés : la production de la lumière et son utilisation.

Notre visite a été réalisée par une enseignante-chercheur du groupe LM du laboratoire LAPLACE, Lydie Arexis-Boisson. Chemin faisant pour rejoindre les locaux de recherche, nous avons parcouru le site de l’Université Paul Sabatier où nous avons observé l’installation de luminaires bas mis en place dans l’un des parcs. Ces luminaires sont à l’échelle du piéton contrairement aux luminaires sur mats d’éclairage public, destinés à l’éclairement routier.

Ensuite nous sommes allés dans une salle de TP de recherche sur la lumière : ceci nous a permis de manipuler différents appareils de mesure et de faire ainsi des rappels sur les grandeurs photométriques et colorimétriques.

Dans la salle de TP.

En voici quelques exemples :

Eclairement : quantité de lumière reçue sur une surface (en lux)  mesuré par un luxmètre.

Luminance : quantité de lumière reçue par l’œil l’homme (en cd/m2) et mesuré par un luminancemètre analogique ou numérique.

IP indice de protection contre les solides et liquide

IK indice de protection contre les chocs

Coefficient de réflexion sur les parois d’un local dont les recommandations sont pour le mur : 0.5, le sol : 0.3, et le plafond : 0.7

UGR : va quantifier l’éblouissement direct (dépend de la surface de réflexion, le type de luminance, la répartition des luminaires, la position de l’observateur).

Nous avons manipulé des instruments de mesure comme le luxmètre et luminance-mètre.

Manipulations d'un luminance-mètre

Nous avons également observé des variations de flux émis d’une source via une sphère d’intégration (de taille moyenne) reliée à un oscilloscope.

Il nous a aussi été présenté différents types de sources (Incandescence, FLC, LED) et nous avons pu observer à l’aide d’un spectromètre leur spectre démission, pouvant être continu ou de raies.

Dans un second temps nous sommes allés dans une salle noire, sans éclairage naturel. La seule lumière émise provenait d’une expérience réalisée à l’aide de LEDs dont l’alimentation est commandée par boîtier numérique. Ceci nous a permis d’observer les effets de vibration de la lumière (aussi dit flickering) par changement de fréquence. Ce phénomène présent sur les installations d’éclairage est peu perceptible. Cependant, sa perception est variable suivant les sensibilités de chacun. A savoir qu’il peut occasionner de simple maux de tête ou même déclencher des crises d’épilepsie photosensibles. C’est donc un paramètre important à prendre en compte et qui nécessite d’être maîtrisé lorsque l’on traite de la lumière.

Nous nous sommes aussi rendus dans les nouveaux locaux du laboratoire LAPLACE où nous avons pu observer un instrument de mesure : le goniomètre qui via un spectroradiomètre permet de mesurer le flux d’une source ou d’un luminaire quel que soit son angle d’émission. C’est un dispositif permettant de dessiner les courbes photométriques des sources lumineuses.

Présentation du goniomètre par Lydie Arexis-Boisson

Par la suite nous avons rencontrés deux autres chercheuses travaillant sur les OLED (Organic Light Emitting Diode). C’est un composant produisant de la lumière grâce à une couche de substrat organique déposée sur une surface transparente. Les OLED sont destinées à éclairer mais peuvent également servir à d’autres applications telles que les écrans.

Ce composant change la vision culturelle que nous avons de la lumière. Grâce à celui-ci une surface peut devenir éclairante et non plus un point lumineux. Il s’agit d’une technologie de l’avenir en plein développement. D’après l’intervention des chercheuses cette technologie est très prometteuse mais reste encore très chère à concevoir.

Après cette rencontre nous avons vu une autre sphère intégratrice, similaire à la précédente, mais d’environ 2m de diamètre. Plus en détail, il s’agit d’un instrument sphérique dans lequel on introduit une source lumineuse. Il permet de quantifier la source par analyse de la quantité énergétique des rayons d’émission, son spectre, etc.

Pour finir nous avons analysé un nouveau type d’abribus installé au sein de l’université. Nous avons remarqué plusieurs problèmes de lumière et de confort. La lumière semble mal gérée (trop éblouissante et mal dirigée), et des éléments de structure amènent la pluie dans l’abri.

Nous avons également observé que différents types de luminaire à LED pour éclairage public ont été installés dans l’université. Avec ces essais on se rend compte que la lumière commence à être un centre d’intérêt. Cette dernière va se retrouver au cœur de la ville et de la vie de demain. Pour concevoir on s’intéresse aux effets de la lumière que cela soit du point de vue énergétique ou du confort humain.