Les axes de recherche

Le travail du métrologue consiste de façon générale à développer les références (méthodes, étalons) qui serviront de point de comparaison pour l’établissement de la traçabilité métrologique de résultats de mesure, propriété indispensable à une possible comparaison de ces résultats. Dans la définition donnée par le VIM (Vocabulaire International de Métrologie, 2012) pour la traçabilité métrologique, la notion d’incertitude est clé et quelle que soit la discipline concernée.

Ce projet vise à réaliser une horloge atomique en microgravité dans l’Espace, et à faire des tests de physique fondamentale (relativité générale, définition de la seconde…).

Le SiPM (Silicon PhotoMultiplier) est un nouveau type de détecteur utilisé comme compteur de photons comprenant plusieurs APD (photodiode avalanche) fonctionnant en mode Geiger.

Le SiPM est un détecteur à semi-conducteur qui possède d’excellentes performances de comptage de photons et peut être utilisé dans de nombreuses applications qui requièrent la détection d’extrêmement faibles signaux lumineux.

MIGA (Matter wave - laser based Interferometer Gravitation Antenna ou antenne MIGA) est une infrastructure en cours de construction pour l'observation du champ gravitationnel de la Terre par la mesure des déformations de l'espace-temps et de la gravitation. Cette infrastructure utilise une nouvelle approche pour la mesure de ces phénomènes (variation locale de la gravité, modification de l’espace-temps), sur la base de l’interférométrie atomique et les atomes froids.

Depuis les nouvelles définitions des unités du SI en 2018, l’ampère, unité de courant électrique, est relié à la mécanique quantique. Désormais l’ampère peut être réalisé par application de la loi d’Ohm directement aux étalons quantiques du volt et de l'ohm. C’est ce qui est mis en œuvre dans ce projet qui vise également à réaliser un étalon pratique de courant tant pour les courants continus que pour les courants alternatifs.

Ce projet vise à améliorer la dissémination des unités électriques dans le contexte de la révision du SI en 2018 qui promeut la mise en œuvre d’étalons quantiques pour la mise en pratique des unités. Il s’inscrit également dans le contexte de l’essor des applications techniques et industrielles à base du matériau 2D graphène et des technologies quantiques, auquel participe la métrologie électrique fondamentale.

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.

Ce projet vise à mettre en place les références nationales dans le domaine 0,65 K à 24 K, établir l’écart entre T₉₀ et la température thermodynamique mesurée par thermométrie acoustique dans les gaz, entre 0,65 K et 273 K et établir et valider les budgets d’incertitudes sur la réalisation de l’Echelle internationale de température de 1990 (EIT-90) en dessous de 273 K.

L’engouement observé autour des nanotechnologies depuis une dizaine d’années doit faire face aujourd’hui à différentes problématiques, aussi bien techniques que sociétales. L’ensemble des acteurs impliqués dans ce domaine émergent s’accorde néanmoins sur le fait que le développement d’une métrologie et d’une instrumentation adaptée au domaine nanométrique (1 nm – 100 nm) aurait un effet « catalyseur » sur le développement global des nanotechnologies.

Ce projet a pour but de mettre en place un nouvel étalon primaire de capacité électrique au LNE. Il s’agit de développer et de qualifier un étalon de capacité calculable de Thompson-Lampard de grande exactitude. Il pourra être exploité pour déterminer la valeur de constantes physiques utilisées en métrologie électrique.