Applications de la LIBS
Spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS) pour le diagnostic chimique et biologique

3.1 Considérations sur les aspects traitement

Le signal acquis est un ensemble de valeurs numériques issu du système d'acquisition. Un système LIBS fournit couramment 25 000 points spectraux à chaque tir, c'est-à-dire 10 à 20 fois par seconde. Les codages standards étant sur 16 bits, on imagine aisément la quantité de données acquises et à traiter, peut-être même en temps réel suivant les applications. Il existe des techniques de réduction de ce nombre de données, telles que les moyennes temporelles, spatiales ou spectrales (par bandes bien choisies). Elles ne sont malheureusement pas utilisables quelle que soit l'application.

Afin de gérer ce problème particulier, une approche systématique doit être adoptée pour caractériser les signaux et extraire les données utiles :

• identification de l'origine intrinsèque des signaux et des bruits présents ;

• filtration numérique pour dégager les informations pertinentes par rapport au problème posé ;

• définition des meilleurs estimateurs pour atteindre les spécifications initiales.

Ces tâches doivent être menées avec les outils appropriés : c'est une expertise en soi qui peut nécessiter des études préalables. À partir de ces données pertinentes, on peut ensuite développer les algorithmes pour atteindre les performances désirées, telles que la sensibilité, la sélectivité, le temps de réponse, etc. Parmi les outils couramment utilisés pour réaliser de tels traitements, on peut citer :

• l'analyse multivariée issue des développements en chimiométrie telles que l'analyse en composantes principales (ACP ou PCA), l'analyse PLS (Partial Least Square ) et l'analyse factorielle des correspondances (CFA) ;

• l'analyse SVM (Support Vector Machine ), les réseaux neuronaux, la logique floue, etc.

Dans l'optique des applications de maîtrise et diagnostic « temps réel » de l'environnement, ces développements doivent conduire à la définition de règles de prise de décision automatique, reposant sur des critères pertinents et fiables pour le déclenchement d'alerte, par exemple en cas de contamination chimique due à un accident industriel ou à un acte malveillant ou terroriste.