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International audience; The aim of this project is to develop an ultrasonic device for parametric imaging of standing trees. The device is designed to perform both transmission and reflection measurements that can be therefore used for quantitative tomographic imaging. It allows various automatic acquisitions, since the angular position of the transducers could be adjusted. This makes possible to scan the wave propagation occurring in all directions inside the medium. The associated electronic set-up allows mainly measuring the slowness (and therefore the velocity) and the attenuation of the ultrasonic waves. Tomograms were computed by fast algebraic algorithms: (1) using the filtered backprojection algorithm with fan beam geometry, (2) using a new algorithm that we are developing based on a "layer-stripping" method. Our first numerical results on an academic and realistic phantom of tree are presented in this paper.

Le but du projet ARB'UST est de développer un appareil à ultrasons pour l'imagerie paramétrique des arbres sur pied. Le dispositif est conçu pour effectuer à la fois des mesures en transmission et en réflexion, utilisées pour l'imagerie tomographique quantitative. Il permet diverses acquisitions automatiques, car la position angulaire des capteurs peut être ajustée avec précision. L'électronique et la configuration associées permettent notamment la mesure de la vitesse et de l'atténuation des ondes ultrasonores pendant leur propagation à l'intérieur du milieu. Deux expériences de tomographie ont été réalisées sur un échantillon de platane (avant et après le perçage d'un trou) et des tomogrammes ont été calculés par l'algorithme "Layer Stripping".

Forestry lignocellulosic biomass is a major renewable energy sources in the world. Carbon generated by Nature through photosynthesis process, could potentially be considered as a neutral energy carrier in term of the greenhouse gas emissions, if it is produced is assured through sustainable plantations use. Cellulose is the main component of biomass (50% in weight on a dry basis in average) and its conversion into high density energy carrier like charcoal, gives relatively low charcoal yield (< 15%). The development of more efficient conversion technologies in terms of yield of charcoal is of primary importance for both developing countries than for industrialized countries. In the first case, the firewood and charcoal are the main sources of energy to the people. In the second case, the development of sustainable energy sources from biomass for biorefinery applications are of primary importance. The work aims to present our first results of the cellulose pyrolysis kinetic study at Elevated Pressure by specific Thermogravimetric Analysis (TGA-EP). The aims are (i) to assess the influence of pressure on the pyrolysis reaction kinetics and, (ii) to determine charcoal yield benefit. After a brief presentation of the TGA-EP equipment developed in the laboratory, a more detailed discussion is done about the treatment of the technical constraints like weigh measurement at elevated pressure (buoyancy). Advantage and limitation of the detailed equipment in term of result and potential studied are discussed. A preliminary study on cellulose pyrolyis at elevated pressure is presented. The work was done with commercial microcrystalline Sigmacell cellulose type 50 (30 mg) provided by Sigma-Aldrich, for pressure conditions between 0.1 MPa and 1 MPa, and at a constant heating rate up to 1000 °C. The inert atmosphere conditions were performed by carrying in constant nitrogen gas flow rate (30ml/ min). The results indicate a significant increase of the charcoal yield (>60%) compared to atmospheric condition results and suggest a significant involvement of secondary pyrolysis reactions.

L'objectif de cette étude est de développer un dispositif spécifique pour l'imagerie à ultrasons qui peut être utilisé dans les plantations forestières tropicales. Les appareils d'imagerie acoustique ou ultrasonore en transmission sont principalement basés sur la mesure de la vitesse de propagation. Cependant, l'atténuation peut également être utilisée pour la détection de zones défectueuses. Pour cette expérience, l'émission ultrasonore est un train d'impulsions d'ondes carrées à 80 kHz. Une rondelle de peuplier vert sans écorce (33 cm de diamètre) a été testée. Les cartographies sont calculées selon le modèle de radon et en utilisant un algorithme de retro-projection filtrée sur une géométrie en éventail. Les paramètres physiques concernés sont la lenteur de propagation (s/m) et l'atténuation (dB/m). Les cartographies de ces paramètres sont à priori en accord avec les constations visuelles (présence d'une dégradation centrale et démarrage de fissuration également au centre). L'analyse des reconstructions quantitatives a également mis en évidence que l'erreur de calcul augmente avec l'augmentation de la lenteur. Ce phénomène ne se produit pas pour les atténuations.

National audience; Le bois est un milieu biologique en croissance. Ce milieu est orthotrope et son élaboration varie selon son âge mais également en fonction des conditions environnementales. Les variations des propriétés matérielles sont alors beaucoup plus complexes que l'anisotropie. Pour les arbres sur pied, des outils d'auscultation sont déjà disponibles sur le marché. L'objectif du projet de BioGMID est de créer un procédé efficace et optimisé pour la caractérisation et l'obtention d'image en coupe des arbres sur pied basé sur l'utilisation combinée des ultrasons et des rayons X. Une mesure ultrasonore convenablement combinée avec une mesure par rayons X devrait permettre une analyse à haute résolution qualitative et quantitative de la structure. Cet article a pour objet le développement d'un dispositif ultrasonore spécifique d'imagerie qui peut être utilisé dans les forêts tropicales de plantation. La caractérisation rapide des arbres de plantation peut être un outil utile pour le choix clonal et l'amélioration génétique.

L'analyse de données issues d'expérimentations sur le terrain permet d'observer la consommation de carburant des tracteurs lors des chantiers d'épandage, mais aussi d'affiner les profils de missions liés à ces chantiers. Ces profils de mission pourront alors être utilisés afin d'identifier les leviers d'amélioration de la performance énergétique des tracteurs.

Wood is a biological and natural growth-medium. This medium is orthotropic and its production varies in response to environmental conditions, and obviously, according to tree age. As such, variations in material properties are much more complex than anisotropy. For standing trees, numbers of auscultation tools are available and marketed. The objective of the BioGMID project is to create an efficient and optimized procedure for characterization and cross-sectional imaging of standing trees based on ultrasonic and X-ray imaging. An ultrasound measurement suitably combined with an X-ray measurement should allow a qualitative and quantitative high-resolution analysis of the structure. This article reports the development of a specific ultrasonic imaging device which can be used in tropical forest plantations. Fast characterization of plantation trees could be a useful tool for clonal selection and genetic improvement.

Le Cirad-flhor a développé un système informatisé unique de suivi de production en bananeraie. S'agissant de recherche, l'équipement fonctionnant sur le site du Cirad-flhor a montré l'intérêt du système mais aussi ses limites essentiellement liées à son coût. Le nouveau système s'installe directement sur les remorques et a été simplifié réduisant ainsi les coûts, en contre partie il demande plus de manipulation humaine. L'étude et le développement se sont effectués au Cirad-sar en 1997 puis au Cirad-amis en 1998 en collaboration avec le Cirad-flhor. L'objectif de la mission était d'installer et de rendre opérationnel ce nouveau système.