Spectroscopie de résonance acoustique
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La spectroscopie par résonance acoustique (ARS) a été développée en 1989 par Dipen Sinha du Laboratoire national de Los Alamos. Il avait combiné un vieil analyseur de balayage de fréquence avec deux capteurs piézoélectriques. Un capteur était utilisé comme émetteur et l’autre comme récepteur. Lorsque l’émetteur vibrait l’objet examiné, le récepteur enregistrait la vibration de résonance et un spectre de fréquence. La spectroscopie par résonance acoustique est une technique non destructive qui permet de détecter les molécules rapidement. Cette technique a été inventée pour la guerre ; elle permettait d’analyser rapidement la présence de substances chimiques, nucléaires, ou biologiques mortelles qui proviendraient d’artillerie de ces genres. Le système pouvait être transporté facilement, ne nécessitant pas de gros appareils. Par la suite, comme l’ARS était une technique non destructive, Lodder l’utilisa pour l’analyse de bois rare ou de vieille espèce de bois pour la restauration historique[2].
La technique consiste à exciter un objet avec un balayage rapide d’onde acoustique pour faire vibrer l’objet en mode normal de vibration. Ce dernier est en fait une oscillation de l’objet à la suite d'une perturbation qui est semblable à l’état stable de l’objet, cette oscillation est alors associée à une fréquence. Le domaine des ondes de cette technique est large, puisqu’il inclut les ultrasons et les infrasons qui ont une fréquence variant de 0 à 10 MHz. Cela permet de produire un spectre de résonance acoustique de l’objet. À l’aide de ce spectre, beaucoup d’informations sur la structure et sur la composition de l’objet peuvent être déterminées. En spectroscopie de résonance acoustique, l’analyte n’est pas nécessairement un solide, il peut aussi être un liquide ou un gel. L’ARS permet d’analyser des objets très petits, qui peuvent faire partie de l’échelle du millimètre, jusqu’à de gros objets de la gamme du mètre. La taille de l’objet va déterminer la zone de fréquence de résonance dans la mesure du spectre. La fréquence de résonance des petits objets est généralement proche du mégahertz, tandis que les gros objets sont plus compliqués et leurs spectres peuvent s’étendre du kilohertz aux mégahertz. Les spectres sont transformés à l’aide d'une transformée de Fourier pour faciliter les lectures des résonances de l’objet analysé. Comme la technique repose sur le principe d’un balayage de plusieurs longueurs d’onde sur l’objet, la résolution varie selon la vitesse du balayage. Plus le balayage sera rapide, moins bonne sera la résolution. L’énergie d’excitation est gardée constante et très basse. Cette énergie est conservée basse en cas d’analyse d’objets très explosifs pour des raisons de sécurité[3].
