Résumé

Une méthode simple inspirée de celle décrite dans la norme internationale NF ISO 5017 est mise en oeuvre pour déterminer la porosité ouverte d’échantillons de roche calcaire. Son efficacité est démontrée et les points qui doivent être particulièrement maîtrisés (séchage, imbibition, essuyage) sont mis en évidence en fonction du type de porosité (fine ou large) pour éviter des erreurs grossières. Cette étude montre que la norme NF ISO 5017 établie pour des produits réfractaires façonnés denses est également bien adaptée aux roches solides à structure homogène ayant une porosité totale inférieure à 45 %. Cette norme correctement mise en oeuvre pour des échantillons de roche permet de déterminer leur porosité ouverte avec une incertitude type composée de l’ordre de 0,1 %.

Mots clés

roche calcaire
porosité ouverte
méthode gravimétrique
incertitude de mesure

Résumé

Le kilogramme est la dernière unité du Système international d'unités (SI) encore définie par un artefact : le prototype international du kilogramme (International Prototype of the Kilogram ou IPK). En 100 ans, des comparaisons entre l'IPK, ses copies officielles et les prototypes nationaux ont montré une variation relative de masse de l'ordre de 5×10-8. Après un bref rappel sur l'unité de masse, cet article expose la nécessité de redéfinir le kilogramme. Il explique le choix de la constante de Planck h comme base d'une définition telle qu'envisagée par la CGPM en 2018. L'article présente les derniers résultats obtenus avec les balances du watt qui permettent aujourd'hui d'établir un lien entre h et une masse macroscopique avec des incertitudes relatives de quelques 10-8. Enfin, l'article présente la position adoptée en France par le laboratoire national de métrologie pour la " mise en pratique " du kilogramme et sa dissémination après sa redéfinition en 2018.

Mots clés

unité de masse
kilogramme
redéfinition du kilogramme
constante de planck
balance du watt

Résumé

Le LNE a mis en place une nouvelle référence nationale en débitmétrie gazeuse entre 0,2 mg·s-1 et 200 mg·s-1 d’azote ou d’air sec pour réaliser l’étalonnage de manière automatique des débitmètres laminaires de type Molbloc. Cet article présente les travaux de qualification métrologique de cette référence qui repose sur le principe de la méthode gravimétrique dynamique : optimisation de la méthode pour réduire d’un facteur 2 à 3 l’incertitude de mesure par rapport à celle obtenue avec les anciens bancs gravimétriques du LNE et participation à une comparaison internationale pour valider ce résultat. Le calcul d’incertitude est développé jusqu’au cas de l’étalonnage d’un débitmètre laminaire de type Molbloc.

Mots clés

méthode gravimétrique dynamique
banc de référence
incertitude
comparaison
étalonnage

Résumé

Antérieurement à 2012, la traçabilité des mesures de micro- et nanodébits de liquides (de l’ordre de 1 mL·h-1 et en deçà) n’était pas assurée en raison de l’absence de références métrologiques. Pour des applications liées au secteur de la santé, telle que l’administration de médicaments par perfusion, l’incertitude sur le débit réel d’injection aux patients peut avoir des conséquences dramatiques, voire létales. La qualité du dosage volumétrique est de fait un paramètre critique très important à maîtriser. La connaissance précise du volume administré et la stabilité du débit d’injection sont cruciales, particulièrement pour les médicaments qui requièrent une très faible concentration sanguine pour des raisons de toxicité, tels que les médicaments vasoactifs ou anesthésiants. Pour répondre à ce besoin, les laboratoires nationaux de métrologie LNE-CETIAT, DTI, IPQ, METAS et VSL ont développé, dans le cadre du projet européen de recherche “EMRP/HLT07 MeDD – Metrology for Drug Delivery”, des installations d’étalonnage couvrant une gamme de débits de liquide allant de 600 nL·h-1 à 600 mL·h-1. Cet article présente le travail effectué au LNE-CETIAT dans le cadre de ce projet, consistant à qualifier un banc de référence pour des débits de liquide compris entre 1 mL·h-1 et 10 L·h-1 et à étudier l’influence de la température sur les performances métrologiques des microdébitmètres et dispositifs médicaux de perfusion.

Mots clés

dispositifs médicaux de perfusion
microdébit liquide
étalonnage gravimétrique
étalon primaire
métrologie pour l’administration de médicaments

Aux échelles des micro- et nano-débits de liquides, l'étalonnage revêt un caractère critique, notamment pour des applications telles que le dosage volumétrique et l'administration de médicaments. En particulier, pour des médicaments avec une très courte demi-vie (de l'ordre de la minute), ou pour des médicaments qui requièrent une très faible concentration sanguine pour des raisons de toxicité, tels que les médicaments vasoactifs ou anesthésiants, la quantité exacte de volume administré ainsi que la stabilité du débit sont cruciales.

Objectifs

Mise en place d’une infrastructure pour l'étalonnage des systèmes de délivrance de médicaments pour des débits jusqu'à 10-100 nl/min

Développement d’étalons de transfert pour l’étalonnage des équipements de délivrance de médicaments sur site

Evaluation des performances des dispositifs d'administration de médicaments, de la dépendance aux conditions d'exploitation et des caractéristiques cliniques

Fourniture d’un guide de bonnes pratiques pour la délivrance de médicaments et l’amélioration des services d'étalonnage pour les dispositifs d'administration de médicaments

Résumé et premiers résultats

Image
Banc de microdébitmétrie liquide du Cetiat
Banc micro débits du CETIAT

Jusqu’en 2012, la traçabilité métrologique sur ces gammes de très faibles débits n'était cependant validée en Europe qu'à partir de 16 l/min.

Les laboratoires nationaux de métrologie LNE-CETIAT, DTI, IPQ, METAS et VSL  ont développé, dans le cadre du projet européen de recherche en métrologie "HLT07 Metrology for Drug Delivery – MeDD", des méthodes primaires d'étalonnage couvrant une gamme de débits de liquide allant de 10 l/h à 10 nl/min. Ces références nationales ont été validées par une comparaison des résultats de mesure obtenus avec un débitmètre massique à effet Coriolis et un pousse-seringue (figure ci-contre). Ces résultats ont permis d'initier la soumission de nouvelles possibilités d’étalonnage (CMC, Calibration and Measurement Capabilities) inédites sur ces gammes de débit.

Image
Comparison de mesures de débits avec un pousse-seringue
Validation des références nationales développées (comparaison des mesures avec un pousse-seringue)

L'influence de plusieurs paramètres physiques tels que la température, la contre-pression, la viscosité et les pulsations du débit a été étudiée. Il a ainsi été démontré que les débitmètres massiques à effet Coriolis sont moins sensibles aux paramètres physiques étudiés, et constituent donc des débitmètres étalons de transfert adaptés à l'établissement d'une traçabilité métrologique à destination des dispositifs médicaux.

En ce qui concerne les dispositifs de perfusion, plusieurs caractéristiques ont été testées : le délai de démarrage, la stabilité du débit et le temps de réponse à une occlusion, en fonction de la présence d'accessoires tels que des vannes, aiguilles, tubulures, et en fonction de paramètres physiques tels que la température et la viscosité du liquide.

Les résultats obtenus ont montré que les dispositifs de délivrance de médicament par perfusion sont sensibles aux conditions d'utilisation, notamment à faible débit et pour les seringues de plus fort volume. En outre, le délai de démarrage dans certaines conditions (très faibles débits) peut atteindre plusieurs dizaines de minutes.

Tout au long de ce projet, les résultats et connaissances acquises ont été diffusés aux communautés scientifiques et médicales via différents médias. Dans un premier temps, un site internet (www.drugmetrology.com) a été créé, donnant un accès direct et public aux communications liées au projet. Un atelier organisé par le consortium "MeDD" et réunissant des membres des communautés scientifiques et médicales s'est tenu à Utrecht (Pays-Bas) en mai 2015, permettant d'exposer les résultats de ce projet et de débattre autour de la mise en pratique de démarches métrologiques traçables pour les dispositifs de perfusion. Un guide des bonnes pratiques de perfusion a également été rédigé et mis à disposition sur le site du projet.

 

Site internet du projet :

http://www.drugmetrology.com

Impacts scientifiques et industriels

  • Mise en œuvre de références européennes pour la délivrance de médicaments et élaboration d’un guide de bonnes pratiques.
  • Fourniture de données nécessaires à l'évolution des normes concernant les dispositifs de délivrance de médicament par perfusion.

Publications et communications

BATISTA E., FILIPE E., BISSIG H., PETTER H.T., LUCAS P., OGHEARD F. et NIEMANN A.K., “European research project on microflow measurements – MEDD”, 9th International Symposium on Fluid Flow Measurement, Arlington, États-Unis d’Amérique, 14-17 avril 2015.

BISSIG H., PETTER H.T., LUCAS P., BATISTA E., FILIPE E., ALMEIDA N., RIBEIRO L.F., GALA J., MARTINS R., SAVANIER B., OGHEARD F., NIEMANN A.K., LÖTTERS J. et SPARREBOOM W., “Primary standards for measuring flow rates from 100 nl/min to 1 ml/min – gravimetric principle”, Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik, 60, 4, 2015, 301–316, DOI: 10.1515/bmt-2014-0145.

DAVID CH., MELVAD C., BISSIG H. et BATISTA E., “Research interlaboratories comparison for small liquid flow rates (2g/h to 600g/h)”, 16th Flow Measurement Conference (FLOMEKO), Paris, France, 24–26 septembre 2013.

OGHEARD F., BATISTA E., BISSIG H., PETTER H.T., LUCAS P. et NIEMANN A.K., “Metrological assessment of micro flow-meters and drug delivery devices in the scope of the "MeDD" EMRP project”, 17e Congrès international de métrologie, Paris, France, 21-24 septembre 2015, DOI: 10.1051/metrology/20150009004.

LUCAS P., SNIJDER R.A., TIMMERMAN A.M.D.E., BATISTA, E., BISSIG H. et OGHEARD F., “Best Practice Guide”, Version: 13-05-2015.

Partenaires

  • VSL,
  • CETIAT,
  • CMI,
  • DTI,
  • IPQ,
  • METAS,
  • TUBITAK,
  • FH Lubeck,
  • UMC Utrecht

Le bruit des machines ou équipements est une caractéristique technique généralement déclarée en termes de puissance acoustique (niveau de puissance en dB rapporté à une puissance acoustique de référence de 10-12 watt). En Europe, cette déclaration de la puissance est souvent imposée par la réglementation.

Objectifs

Développer une source de référence primaire permettant de disséminer l’unité de puissance acoustique

Résumé et premiers résultats

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Exemple de source sonore de référence utilisée au LNE
Exemple de source sonore de référence

La détermination expérimentale de la puissance est basée sur des mesures de pression acoustique sur des microphones. La puissance acoustique est ensuite évaluée par calcul, sous diverses hypothèses et conditions imparfaitement respectées. L'objectif de ce projet est de développer et caractériser une source sonore étalon primaire puis de la disséminer via des étalons de transfert que deviendront les sources sonores de référence actuellement utilisées.

Source sonore étalon primaire

L’objectif de cette partie est la réalisation d’un étalon primaire du watt acoustique dans l’air. Celui-ci est basé sur un corps solide vibrant (piston) bafflé. La puissance sonore de ce dispositif peut être déterminée à partir de la vitesse de vibration de la surface du corps, mesurée par interférométrie laser, et de plusieurs autres grandeurs comme la pression statique et la température. Les différents candidats à devenir les sources primaires reposent sur deux techniques : un pot électrodynamique ou un « moteur » de haut-parleur. Le pot électrodynamique est une source de vibration couramment utilisée en laboratoire. Celui-ci pilote le mouvement d’un piston métallique. Ce dernier doit avoir autant que possible un mouvement d’ensemble et le moins possible de mouvements parasites, due à son manque de rigidité et à ses modes/fréquences propres en haute fréquence. L’autre méthode consiste à utiliser un « moteur » de haut-parleur qui pilote un piston plus léger. Le guidage du piston dans un mouvement unidirectionnel et libre est difficile à bien réaliser. Dans ce projet, des sources primaires ont été développées par le PTB, le SP, l’INRiM et le TUBITAK UME.

Diffusion de l’unité « watt acoustique aérien »

L'objectif de cette partie est de développer un système pour la diffusion de l’unité watt acoustique en utilisant des étalons de transfert appropriés. Celle-ci a permis d’examiner si les sources sonores de référence aérodynamiques existantes pouvaient servir d’étalon de transfert. La réponse a été positive à condition d’en connaitre la sensibilité aux conditions atmosphériques. L'incertitude de la puissance sonore émise par les étalons de transfert a été déterminée. L'objectif a été que cette incertitude soit seulement légèrement supérieure à l'incertitude de l’étalon primaire. Le LNE a développé un appareil de balayage (appelé « scanning apparatus ») permettant une mesure automatisée de la puissance acoustique obtenue en mesurant la pression acoustique sur une demi-sphère de 2 m de rayon centrée sur une source étalon qui affleure le sol.

Au LNE, contrairement à d’autres partenaires, un seul microphone est utilisé, déplacé sur chaque position par un dispositif automatique, et contrôlé par un logiciel qui gère à la fois l'appareil de balayage et l'acquisition de l'analyseur de signal acoustique. Un premier mouvement est fait le long d'un rail décrivant un arc vertical de 90°. Le deuxième mouvement consiste à déplacer cet arc autour d'un axe vertical pour couvrir toute la surface hémisphérique. Un troisième mouvement déplace le microphone sur le rayon de 1 cm pour évaluer l'intensité par deux étapes.

Image
"Scanning apparatus" du LNE : vue d'ensemble et détail de la tête de mesure
"Scanning apparatus" du LNE : vue d'ensemble (à gauche) et détail de la tête de mesure (à droite)

Site internet du projet :

http://www.ptb.de/emrp/sib56-home.html

Impacts scientifiques et industriels

  • Mise en œuvre d’une chaîne de traçabilité des mesures de puissances acoustique
  • Rédaction de documents de référence pour l’étalonnage et la mesure de la puissance acoustique
  • Transfert de connaissances via des projets de normes ISO

Publications et communications

CELLARD P., ANDERSSON H., BREZAS S. et WITTSTOCK V., “Automatic sound field sampling mechanisms to disseminate the unit watt in airborne sound”, Proceedings of the INTER-NOISE 2016, 45th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering,  Towards a Quieter Future, Hambourg, Allemagne, 21 – 24 août 2016, 6757-6761.

BREZAS S. , CELLARD P. , ANDERSSON H. , GUGLIELMONE C. et KIRBAS C., “Dissemination of the unit Watt in airborne sound: aerodynamic reference sound sources as transfer standards”,In: Proceedings of the INTER-NOISE 2016, 45th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering,  Towards a Quieter Future, Hambourg, Allemagne, 21 – 24 août 2016,  6762-6770.

Partenaires

Laboratoires nationaux de métrologie :

  • PTB (DE),
  • INRIM (IT),
  • SP (SE),
  • TUBITAK (TK)

A la fin des années 90, les bancs de référence de couple du LNE étaient de conception ancienne et avaient des incertitudes de mesure qui ne répondaient plus de manière satisfaisante aux besoins de raccordement de l’industrie. Pour cette raison, il a entrepris de renouveler l’ensemble de ses références de couple.

Objectifs

Réalisation de 4 bancs de référence de couple : 5 N·m, 50 N·m, 500 N·m et 5 kN·m.

Résumé et premiers résultats

Image
Banc de 50 N·m du LNE
Banc 50 N·m du LCM

Les travaux ont commencé par les bancs 5 N·m et 50 N·m. Les bancs réalisés sont composés d’un bras,  d’une chaine de masse de chaque côté de ce bras, d’une poupée mobile, des interfaces pour le montage de couplemètres, d’un bâti et d’un carter de protection. La conception choisie pour ces bancs avec l’utilisation d’un palier à air et une géométrie rigoureuse a permis d’améliorer significativement les incertitudes par rapport aux anciens bancs.

Le banc de 5 N·m utilise le même bâti et le même bras que le banc de 50 N·m. Le banc de 5 N·m est à dépose de masses manuelle et celui de 50 N·m à dépose automatique. Le banc de 5 N·m a permis d’étendre le domaine d’étalonnage vers les petits couples. Le premier palier d’étalonnage qui était de 1 N·m est maintenant de 0,1 N·m.

La qualification métrologique des bancs de 5 N·m et 50 N·m a permis d’estimer les incertitudes élargies (k = 2) sur le couple C suivantes :

  • (20,0×10−5+5,0×10−5×C) N·m de 0,1 N·m à 5N·m
  • (50,0×10−5+5,0×10−5×C) N·m de 1 N·m à 50 N·m
Image
Schéma du banc de 50 N·m

Les comparaisons bilatérales réalisées avec des laboratoires nationaux de métrologie européens montrent que ces incertitudes sont cohérentes.

Ainsi, les incertitudes sur les références de couples ont été divisées par un facteur d’au moins cinq par rapport aux anciens bancs du LNE.

Cette qualification métrologique a permis de valider les choix technologiques et le processus de qualification qui va être appliqué pour les prochains bancs 500 N·m et 5 kN·m en cours de développement.

 

 

Impacts Scientifiques et Industriels

Amélioration des incertitudes d’étalonnage des couplemètres.

Publications et communications

AVERLANT P., “Development of the new LNE 50 N.m deadweight torque standard machine”, 2007 ; 20th IMEKO TC3 international conference, Mexico, 27-30 novembre 2007.

AVERLANT P., LACIPIERE P. et DAVID J-M., “Development of the new LNE 5 kN.m deadweight torque standard machine”, Joint IMEKO International TC3, TC5 and TC22 Conference, Cape Town, Afrique du Sud, 3-5 février 2014.

DUFLON C. et AVERLANT PH., « Qualification métrologique des nouveaux bancs de référence de couple de 5 N·m et de 50 N·m du LNE », Revue Française de Métrologie, 34, 2014-2, DOI: 10.1051/rfm/2014007

Depuis quelques années, l'émergence d'un besoin de mesures acoustiques fiables dans le domaine infrasonore se fait ressentir. Ce besoin a été renforcé par le développement du parc éolien ou encore, par le développement d’un réseau de capteurs infrasonores répartis sur le globe dans le but de détecter des phénomènes naturels ou d’origine humaine, en particulier les explosions nucléaires (réseau de surveillance mondial initié par l’organisation du Traité d’Interdiction Complète des Essais nucléaires).

Objectifs

Développement d’une méthode d’étalonnage des microphones dans les infrasons (depuis une fraction de Hz jusqu’à 20 Hz)

Résumé et premiers résultats

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Microbaromètre MB2000 développé par le CEA
Microbaromètre MB2000 développé par le CEA

L’impact acoustique des activités humaines courantes, tel que le transport, routier commence à être examiné sérieusement dans la gamme de fréquence des infrasons. Sur le plan physiologique, en dessous de 20 Hz, la sensibilité de l’oreille humaine décroît très rapidement à mesure que la fréquence diminue. Pour autant, il est avéré que l’oreille humaine est capable de percevoir les sons dès quelques Hz, si tant est que leur intensité soit suffisamment élevée. Bien qu’il n’y ait pas encore de preuves tangibles d’effets physiologiques ou psychologiques des infrasons, plusieurs troubles comme la fatigue, des symptômes dépressifs ou anxieux, de l’irritabilité, des maux de tête, des troubles de la vigilance ou de l’équilibre et des nausées ont été décrits. Certaines de ces réactions pourraient être dues à la mise en vibration de l’oreille interne mais aussi de certains organes digestifs, cardio-vasculaires, respiratoires ou bien des globes oculaires.

Le besoin métrologique dans ce domaine commence à être considéré sérieusement par les instances nationales et internationales. La mise en place d'un groupe de travail au sein du S30J de l'Afnor en 2009 ainsi que l'organisation d'une comparaison clé sur ce domaine par le BIPM (CCAUV-A-K2 publié en 2009) confirment l’importance croissante des infrasons. Néanmoins, malgré ces études des avancés aussi bien technique que théorique sont encore nécessaires pour arriver à une fiabilité des mesures acoustiques dans le domaine des infrasons.

Le LNE a entrepris la réalisation d’un pistonphone laser. Ce type d’instrument permet, en mesurant le mouvement d’un piston dans une cavité au moyen d’un laser, de déterminer la pression en connaissant simplement l’impédance acoustique de cette cavité. L’intérêt sera d’obtenir des niveaux plus élevés que par la méthode de la réciprocité et par conséquent un meilleur rapport signal/bruit. Le système sera basé sur le principe développé par le département métrologie des pressions statiques du LNE pour la réalisation du fluxmètre gazeux de référence.

Impacts scientifiques et industriels

  • Meilleure fiabilité des mesures acoustiques dans le domaine des infrasons
  • Ce projet permettra en particulier d’apporter la traçabilité nécessaire au raccordement des microbaromètres de la série MB2000 développés par le CEA et reconnus par la communauté scientifique pour leur robustesse et leur fiabilité

Partenaires

  • CEA DAM,
  • Université du Maine

En 2001, la métrologie française a décidé de développer une expérience de balance de Kibble (anciennement appelée balance du watt) afin de contribuer à l'effort international pour une future révision de la définition du kilogramme, qui serait alors explicitement défini à partir de la valeur de la constante de Planck. A cette époque il était déjà prévu que la redéfinition devait se produire dans le cadre d'une révision globale des définitions des sept unités de base du SI à partir des constantes de la physique.

Objectifs

Détermination de la valeur de la constante de Planck avec une incertitude suffisamment faible pour contribuer à une nouvelle définition de l’unité de masse

Mettre en œuvre une balance de Kibble permettant de disséminer l’unité de masse suite à sa redéfinition

Résumé et premiers résultats

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Vue schématique de la balance de Kibble du LNE
Vue schématique de la balance du LNE

Une balance de Kibble a été réalisée au LNE jusqu’en 2012 au cours d’un précédent projet. A cette date un nouveau projet a été initié avec pour objectif de déterminer la valeur numérique de la constante de Planck.

La balance de Kibble de la métrologie française est située à l'intérieur d'une salle blanche de classe 1 000 avec une température et une humidité contrôlées (20 °C ± 0,1 °C et 50 % ± 5 %). Elle est positionnée au centre d'un bloc de béton isolé de la fondation du bâtiment. L'expérience est logée dans une enceinte cylindrique en aluminium de 1,3 m de diamètre et de 2 m de haut.

 

Les principaux éléments mécaniques constituant la balance du laboratoire sont les suivants :

  • Un étage de translation actionné par un moteur pas à pas. Pendant la phase dynamique, le comparateur de force est déplacé afin d'éviter d'utiliser son balancier comme élément générant le mouvement.
  • Un fléau à trois pivots flexibles avec deux bras symétriques de 100 mm de longueur.
  • Une masse de tare à l’extrémité d’un des bras et à l’autre extrémité du second bras un système de cardan recevant une bobine électrique et la masse à mesurer sur un même axe vertical.
  • Un circuit magnétique à symétrie axiale composé de soixante aimants permanents samarium cobalt Sm2Co17 générant un champ d'induction magnétique conçu pour recevoir une bobine électrique.
  • Un échangeur de masse pour amener la masse étalon sur le plateau de pesée pendant la phase statique et pour la soulever si nécessaire. De cette manière, la masse est retirée pendant la phase dynamique.
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Vue d'ensemble de la balance de Kibble du LNE

Un laboratoire de gravimétrie a été développé dans une salle mitoyenne à la balance de Kibble. La valeur absolue de l’accélération de la pesanteur g est tout d’abord mesurée en un point particulier de ce laboratoire. La mesure repose sur une expérience d’interférométrie atomique utilisant des atomes froids de rubidium-87. Le gravimètre ainsi développé a été comparé régulièrement avec d’autres gravimètres absolus, en particulier dans des comparaisons internationales. La valeur absolue de g est déterminée par ce gravimètre avec une incertitude type relative de 4,3 × 10–9. Ensuite cette valeur est transférée au centre de la masse à mesurer au moyen d’une cartographie des laboratoires et en tenant compte de différentes corrections, notamment celles liées à la balance.

Le laboratoire a fait plusieurs déterminations de la valeur numérique de la constante de Planck. La première date de 2012. L’incertitude type relative était de 2×10–5. L’objectif était de démontrer la possibilité, pour le dispositif expérimental, de décrire les enchaînements nécessaires à la réalisation des phases statiques et dynamiques. La deuxième détermination a été réalisée en 2014. L’incertitude type relative était de 3,1×10–7. Les mesures avaient été réalisées dans l’air avec une masse de 500 g en Alacrite XSH. La troisième détermination a été réalisée en 2016. L’incertitude type relative était de 1,4×10–7. Les mesures avaient été réalisées dans l’air avec une masse en platine iridié de 500 g et dans le cadre d’une étude pilote du CCM. La quatrième détermination a été effectuée en 2017. L’incertitude type relative était de 5,7×10–8. Les mesures ont été réalisées dans l’air avec une masse en iridium de 500 g. A ce stade les composantes principales de l’incertitude sont le bruit de l’expérience et l’incertitude sur la mesure de la vitesse de la bobine (qui est dû au fonctionnement de la balance dans l’air).

 

Récapitulatif des déterminations publiées de la valeur numérique de h par la métrologie française :

 

Expérience

h × 1034

(m2·kg·s–1)

ur

LNE 1 (2014)

6,626 068 8

3,1×10–7

LNE 2 (2016)

6,626 071 33

1,4×10–7

LNE 3 (2017)

6,626 070 41

5,7×10–8

 

Impacts scientifiques et industriels

  • SI
  • Mise en pratique de la définition du kilogramme

Publications et communications

 

THOMAS M., ZIANE D., PINOT P., KARCHER R., IMANALIEV A., PEREIRA DOS SANTOS F., MERLET S., PIQUEMAL F. et  P. ESPEL, « A determination of the Planck constant using the LNE Kibble balance in air”, Metrologia, 54, 2017, 468–480.

THOMAS M., ESPEL P., ZIANE D., PIQUEMAL F., PINOT P., JUNCAR P., SILVESTRI Z., PLIMMER M., PEREIRA DOS SANTOS F., MERLET S., BEAUDOUX F., OTAL P., BENTOUATI D., BRUNET F., JEANJACQUOT P., LEFEBVRE M., MADEC T., MAHE E, BARATAULT E., CHALAIN P., « Le rôle de la métrologie française dans la dissémination du kilogramme après sa redefinition », Revue Française de métrologie,  43-3, 2016, 49-57 DOI: 10.1051/rfm/2016015

CHENG B., GILLOT P., MERLET S. et PEREIRA DOS SANTOS F., “Coherent population trapping in a Raman atom gravimeter”, Phys. Review. A 93, 2016, 063621.

PINOT P., BEAUDOUX F., BENTOUATI D., ESPEL P., MADEC T., THOMAS M., SILVESTRI Z., ZIANE D. et PIQUEMAL F., “Present and future mass standards for the LNE watt balance and the future dissemination of the mass unit in France”, Metrologia, 53 , 2016, 1139–1153.

PINOT P., ESPEL P., LIU Y., THOMAS M., ZIANE D., PALACIOS-RESTREPO M.-A., ET PIQUEMAL F., “Static phase improvements in the LNE watt balance”, Review of Scientific Instruments, 87, 2016 , 105113, DOI: 10.1063/1.4964293

THOMAS M., ESPEL P., ZIANE D., PINOT P., JUNCAR P., PEREIRA DOS SANTOS F., MERLET S., PIQUEMAL F. et GENEVÈS G., “First determination of the Planck constant using the LNE watt balance”, Metrologia, 52, 2015, 433-443, DOI: 10.1088/0026-1394/52/2/433.

GILLOT P., CHENG B., MERLET S. et PEREIRA DOS SANTOS F., “Limits to the symmetry of a Mach Zehnder type atom interferometer”, Phys. Review. A 93, 2016, 013609.

CHENG B., GILLOT P., MERLET S. et PEREIRA DOS SANTOS F., “Influence of chirping the Raman lasers in an atom gravimeter: Phase shifts due to Raman light shift and to the finite speed of light”, Physical Review A, 92, 2015, DOI: 10.1103/PhysRevA.92.063617.

THOMAS M., ESPEL P., BRIAND Y., GENEVÈS G., BIELSA F., PINOT P., JUNCAR P. et PIQUEMAL F., “Minimization of the coil movement of the LNE watt balance during weighing mode and estimation of parasitic forces and torques involved”, Metrologia, 51, 2014, S54, DOI: 10.1088/0026-1394/51/2/S54.

PINOT P. et GENEVÈS G., “Characterization of flexure hinges for the French watt balance experiment”, EPJ Web of Conferences, 77, 2014, 5, DOI: 10.1051/epjconf/20147700005.

MERLET S., VOLODIMER L., LOURS M., PEREIRA DOS SANTOS F., “A simple laser system for atom interferometry”, Appl. Phys. B, 117, 2014, 749-754.

JIANG Z., PALINKAS V., FRANCIS O., MERLET S. et al., “Accurate gravimetry at the BIPM Watt balance site”, Earth on the Edge: Science for a Sustainable Planet, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 139, 2014, 371-376.

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FARAH T., GILLOT P., CHENG B., LANDRAGIN A., MERLET S. et PEREIRA DOS SANTOS F., “Effective velocity distribution in an atom gravimeter: Effect of the convolution with the response of the detection”, Phys. Rev. A, 90, 2014, DOI: 10.1103/PhysRevA.90.023606.

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Gravimétrie au SYRTE : https://syrte.obspm.fr/spip/science/iaci/projets/gravimetre/article/gravimetrie