Conception et mise en œuvre d'un dispositif interférométrique de contrôle d'un système de nanopositionnement : application à la balance du watt du LNE

Doctorant : Marwan WAKIM
Contact LNE : Gérard Geneves

Présentation

Le kilogramme est la seule unité de base du système international encore définie par un artefact matériel. Le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) développe, dans le cadre d'un projet fédéré, une expérience (nommée balance du watt) dont le but est de contribuer à la redéfinition de l'unité de masse. Son principe, proposé en 1976 par B.P. KIBBLE (NPL), est basé sur deux phases de mesure (une phase statique et une phase dynamique) dont la réalisation conduit, à partir de l'égalité d'une puissance mécanique et d'une puissance électrique à raccorder la masse à une constante fondamentale: la constante de Planck. Au cours de la phase dynamique, une force électromotrice est générée par le déplacement, à vitesse constante, d'une bobine (constituée d'un support en céramique de 260 mm de diamètre supportant 600 spires et de masse égale à 3 kg) dans un champ d'induction.
Les travaux développés au cours de cette thèse ont pour but de contrôler, sur une plage de l'ordre de quelques centimètres, la vitesse de déplacement (2 mm/s) et le positionnement de la bobine à l'aide d'un dispositif constitué d'un interféromètre hétérodyne associé à une platine de translation et à un actionneur piézo-électrique. Un contrôle de la vitesse avec une incertitude relative de l'ordre de 10-9 et de la position avec une exactitude sub-nanométrique est espéré.

Partenaires

Les travaux se déroulent au sein du Laboratoire national de métrologie et d'essais en partenariat avec le Laboratoire d'Ingénierie des Système (LISV) de l'Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines et en collaboration avec l'Institut National de Métrologie (INM).

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