Le lundi 11 décembre, Amazigh Rezki soutiendra sa thèse de doctorat portant sur le développement et la caractérisation d’un réfractomètre de type Fabry-Perot pour la mesure de la pression d’un gaz.
Les travaux de recherche réalisés dans le cadre de cette thèse ont été menés au sein du LNE-Cnam. Ils ont pour objectif le développement et la caractérisation d’un réfractomètre de type Fabry-Perot à simple cavité fonctionnant à 532 nm, conçu pour la mesure de la pression de gaz purs entre 100 Pa à 100 kPa.
Résumé de la thèse
L’objectif du nouvel instrument développé dans cette thèse est d’améliorer les meilleures capacités actuelles de mesurage réalisées en France par des méthodes conventionnelles basées sur la mesure d’une force appliquée sur une surface. Une étude bibliographique sur les principes fondamentaux de la réfractométrie a été effectuée, en détaillant les relations entre la réfractivité d’un gaz pur, sa densité molaire et sa pression thermodynamique. Les valeurs des coefficients du viriel de densité et de réfractivité du gaz ainsi que leurs incertitudes ont été extrapolées à la longueur d’onde et température de travail du réfractomètre développé au LNE-Cnam.
Les mesures des paramètres intrinsèques de la cavité Fabry-Perot et leurs incertitudes (coefficient de dilatation thermique, coefficient de déformation mécanique, dérive à long terme et intervalle spectral libre) ont été réalisées. Elles permettent de corriger les erreurs sur la mesure de pression liées aux déformations subies par la cavité pendant la procédure de mesure. Les méthodes de contrôle de la température au millikelvin, de la stabilisation de la pression du gaz ainsi que la procédure permettant de limiter les effets thermiques liés à la détente-compression du gaz ont été étudiés.
Une caractérisation métrologique de l’instrument a permis d’établir un budget d’incertitude complet et d’identifier les améliorations à apporter pour atteindre le niveau d’incertitude des références nationales autour de la pression atmosphérique et les surpasser pour des pressions plus basses. La reproductibilité des mesures a été évaluée à 2,7 ppm.
Une comparaison avec une balance de pression de référence PG7607 entre 30 kPa à 100 kPa a montré un écart relatif inférieur à 8 ppm, qui est plus faible que les meilleures incertitudes actuelles. Enfin, cette thèse a exploré une application innovante de la réfractométrie pour la mesure de pression acoustique dans la gamme infrasonore, permettant ainsi d’établir une continuité entre les mesures de pression statique et acoustique, qui fait défaut à l’heure actuelle.
Date et lieu de soutenance
Date : lundi 11 décembre, à 9h00
Lieu : Salle 68, LNE Paris, 1 rue Gaston Boissier, 75015 Paris