Les axes de recherche

Depuis 2006, plus aucun laboratoire en France ne réalisait d'étalonnage en indice de réfraction sur des matériaux solides et transparents. Ces étalonnages étaient jusqu'alors réalisés par l'Institut d'Optique à Orsay (IOTA) qui a cessé cette activité.

Parmi les grandeurs clefs permettant de caractériser la façon dont on peut mesurer l’apparence de la surface des objets figure la répartition bidirectionnelle du coefficient de luminance (BRDF). L’objectif de ce projet était de construire et caractériser un dispositif spécifique original appelé gonioréflectomètre, qui permette de réaliser une mesure de BRDF traçable au SI.

L’étude a pour objet la mise à niveau de l’installation existante pour étendre les possibilités de mesure vers les faibles niveaux de brillant (matériaux diffusants) et pour améliorer les incertitudes de mesure sur tout le domaine de mesure.

L’éclairage à DEL (communément appelé « led ») a des caractéristiques spécifiques : performances optiques et composantes spectrales du rayonnement émis, durée de vie, faible surface d'émission, besoin de dispositifs électroniques spécifiques pour fonctionner. Ces particularités nouvelles pour les systèmes d'éclairage ne sont pas compatibles avec les méthodes actuelles de mesure pour les qualifier de manière fiable et pertinente. Le projet avait donc pour but la définition de métriques spécifiques pour qualifier les éclairages à leds.

Le LNE réalise l'étalonnage de radiomètres dans le domaine Ultraviolet. Les besoins métrologiques sont principalement pour trois longueurs d’onde liées aux sources à vapeur de mercure basse pression utilisées dans l’industrie: 365 nm pour les UVA, 313 nm pour les UVB  et 254 nm pour les UVC. Les besoins industriels pour la stérilisation, la décontamination de l'eau, de l'air ou des surfaces afin d'éviter des solutions chimiques, nécessitent une augmentation du niveau d’éclairement UVC de près d’un facteur 10 par rapport au banc actuellement utilisé au LNE.

Comme la plupart des laboratoires nationaux de métrologie, le LCM utilise un radiomètre cryogénique comme référence nationale pour la mesure de flux énergétique et tous les autres bancs de références pour les mesures des grandeurs radiométriques et photométriques y sont raccordés. Ce projet visait à caractériser un nouvel instrument à toutes les longueurs d'onde d'utilisation pour le raccordements des mesures des rayonnements optiques.

Le projet européen, coordonné par le SFI-Davos (Suisse), a pour objectif le développement de méthodes de mesure de l’éclairement spectral solaire direct, diffus et global entre 290 nm et 400 nm avec une incertitude de 1 % à 2 % et de nouveaux instruments de mesure rapide de l’éclairement spectral (spectroradiomètres UV à TF) pour prendre en compte les variations rapides des conditions atmosphériques (durée de la mesure inférieure à 10 s et répétition inférieure à 1 min).

La mesure des rayonnements UV associées à de faibles incertitudes est un besoin exprimé dans l’industrie, la santé et la recherche. Pour soutenir ce besoin industriel, sanitaire, académique et environnemental, le CCPR  (Comité Consultatif pour la Photométrie et la Radiométrie) a engagé une démarche visant à élargir les références et les CMC (possibilités d’étalonnage) dans le domaine UV, jusqu’à 200 nm pour 3 des 4 grandeurs spectrales testées dans les comparaisons clefs.

Le projet européen, coordonné par le laboratoire britannique de métrologie (NPL), a pour objectif d’initier un centre européen virtuel d’observation du climat et de la Terre depuis l’espace, en rassemblant les spécialistes des mesures (capteurs et traçabilité) et ceux de la météorologie, afin de réaliser un laboratoire de mesure en orbite qui permettrait d’effectuer des mesures avec les mêmes incertitudes que celles obtenues en laboratoire.