Back to Search Start Over

Electromagnetic Field Intensity Imaging by Thermofluorescence in the Visible Range

Authors :
François Issac
Stéphane Faure
Daniel Prost
Julian Carrey
Jean-François Bobo
VALEO
Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ONERA / DEMR, Université de Toulouse [Toulouse]
ONERA-PRES Université de Toulouse
Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Source :
Physical Review Applied, Physical Review Applied, 2019, 11 (5), pp.054084. ⟨10.1103/PhysRevApplied.11.054084⟩, Physical Review Applied, American Physical Society, 2019, 11 (5), pp.054084. ⟨10.1103/PhysRevApplied.11.054084⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; Methods to measure the electromagnetic field intensity on a large scale should be improved to meet the growing demand in civil and military applications. The recent development and an application of a microwave electromagnetic field imaging method using a thermofluorescent device and detection in the visible-light range are described. The sensor is a flexible film sensitive to either an electric field (slightly conductive film) or a magnetic field (insulating film with ferromagnetic particles) coated with a polymer doped with fluorescent molecules displaying temperature-dependent emission. We use a lock-in thermog-raphy protocol consisting of modulation of the field at low frequency, which allows us to suppress the noise due to heat-transfer phenomena and the part of the signal not directly related to field absorption. Two applications of the method are presented: (i) imaging the microwave magnetic field emitted by a resonator antenna and (ii) the local probe measurement of the electric field inside a multibeam antenna. The process to develop the sensitive film, its detailed characterization, and the thermofluorescence-image demodula-tion postprocessing are presented in detail. This approach is much cheaper than one based on infrared thermometry and could permit democratization of microwave-and radio-frequency electromagnetic field imaging.

Details

Language :
English
ISSN :
23317019
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physical Review Applied, Physical Review Applied, 2019, 11 (5), pp.054084. ⟨10.1103/PhysRevApplied.11.054084⟩, Physical Review Applied, American Physical Society, 2019, 11 (5), pp.054084. ⟨10.1103/PhysRevApplied.11.054084⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....206fd3944749dcadaa62c1b846111e19
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.11.054084⟩