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Impacts de paramètres morphologiques des agrégats de type carbone noir sur leurs propriétés radiatives pour des applications lidar.

Y. Raynaud Diarra* (1,2), J. Yon (1), R. Ceolato (2), M. Mazur (1)

1. Laboratoire CORIA, INSA Rouen Normandie, France
2. Laboratoire ONERA, Toulouse Occitanie, France

[2025]

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Résumé

La technologie LIDAR permet de détecter la présence de particules dans l'atmosphère ou à proximité des sources. Parmi ces particules, la suie, également connue sous le nom de carbone noir, se distingue par sa morphologie fractale et ses propriétés d'absorption élevées. Ces propriétés doivent être prises en compte dans les codes d'inversion LIDAR, qui utilisent généralement des lois d'interaction lumière - particules sphériques (théorie de Mie). De ce point de vue, la théorie RDG-FA semble plus pertinente pour les particules de suies, même si elle souffre de limitations dues aux hypothèses simplificatrices sous-jacentes. Le but de ce travail est d'évaluer le rôle de certains paramètres morphologiques fins, tels que la polydisersité des sphérules primaires, leur recouvrement ou le nombre de coordination sur les propriétés morphologiques, au moyen de calculs de fonctions de corrélation par paire. Cette dernière fonction est nécessaire pour calculer les propriétés de diffusion de la lumière des particules.

Mots clés

agrégats de suie, RDG-FA, Lidar, propriétés radiatives

Abstract

LIDAR technology can probe the presence of particles in the atmosphere or near sources. Among these particles,soot, also known as Black Carbon, stands out for its fractal morphology and high absorption properties. Theseproperties need to be taken into account in LIDAR inversion codes, which generally use spherical particle-lightinteraction laws (Mie theory). From this point of view, the RDG-FA theory seems more relevant, even if itsuffers from limitations due to the underlying simplifying assumptions. The aim of this work is to evaluate therole of certain fine morphological parameters, such as the polydispersity of primary spheres, their overlap or thecoordination number on morphological properties, by means of pairwise pair correlation function calculations.The latter function is necessary for calculating the light scattering properties of the particles.

Keywords

soot aggregates, RDG-FA, Lidar, radiative properties

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2025-43940

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