Laboratoire d’Acoustique Expérimentale

L’objectif du laboratoire acoustique d’ISTerre est de développer sur Grenoble une plateforme expérimentale multi-échelles sur laquelle peuvent s’appuyer plusieurs laboratoires Grenoblois travaillant dans le domaine de la physique ondulatoire.

 

**Équipe à contacter et responsable

– Philippe Roux

 

 

**Initiative et thèmes de recherche

Ce laboratoire s’est construit à l’initiative de Philippe Roux, directeur de recherche au CNRS, suite à un séjour de cinq ans dans un grand laboratoire de recherche américain. Durant ce séjour à UCSD, Philippe Roux a développé un laboratoire ultrasonore dans lequel il a reproduit à l’échelle ultrasonore les phénomènes de propagation acoustique observés dans l’océan. En contrôlant l’ensemble des paramètres du milieu (vague, nombre et profondeur des sources, fluctuations, densité du fond) cet outil a permis de faire d’importants progrès dans le domaine de la tomographie océanique, de la détection de cibles en milieu peu profond, de la communication sous-marine,…

L’idée fut de reproduire cette plateforme ultrasonore à Grenoble et d’étendre le champ d’investigation à la géophysique et plus généralement à la propagation ondulatoire en milieu complexe.

Ainsi, un modèle de croute terrestre peut être reproduit à l’échelle du laboratoire pour étudier la conversion de l’énergie générée par les microséismes océaniques en ondes de Rayleigh sur le continent. De la même façon, la propagation acoustique dans les nuages de bulles oscillant reproduit à échelle mésoscopique (et donc facile à manipuler) des phénomènes ondulatoires observés à l’échelle quantique.

Depuis la création du laboratoire d’acoustique en décembre 2007, les thèmes de recherche sont la diffusion multiple, l’interaction son-vorticité, la géophysique et l’acoustique sous-marine.

 

**Description des salles expérimentales

Dans le cadre de la rénovation des bâtiments d’ISTerre, l’Equipe d’Acoustique Expérimentale s’est vue attribuer deux salles expérimentales réhabilitées pour une surface totale de 185 m².

Deux systèmes d’acquisition complémentaires sont utilisés :

• une électronique d’acquisition haute fréquence composée de 64 voies indépendantes pouvant émettre et enregistrer en temps réel la fonction de transfert de milieux diffractants sur une bande passante allant de 20 kHz à 30 MHz.
• une électronique plus basse fréquence (1 Hz-100 kHz) possédant 32 voies synchronisées pour une fréquence d’échantillonnage de 500 kHz par voie.

Ces deux électroniques d’acquisition sont couplées à des réseaux émetteurs/récepteurs de plusieurs types :

• deux couples de réseaux émetteurs/récepteurs de 64 éléments piézo-électriques centrés respectivement à 1 MHz et 3 MHz qui couvrent la bande de fréquence [200 kHz – 5 MHz]. Par ailleurs, deux transducteurs mono-éléments et deux hydrophones large-bande viennent compléter notre dispositif ultrasonore.
• 32 puis bientôt 64 accéléromètres hautes fréquences possédant une très forte dynamique en réception (> 90dB) entre 1 Hz et 100 kHz.
• pour les expériences de terrain, ISTerre possède un grand nombre de géophones et de stations sismiques (0,1 Hz - 200 Hz) dont le réseau IHR (Imagerie Haute résolution) qui concentre un maximum de 270 capteurs sismiques à l’échelle du kilomètre.

–  En savoir plus :

 

 

 

 

 

**Collaborations :

– LPM2C (physique fondamentale),
– LEGI (physique des liquides),
– GIPSA-Lab (traitement du signal).