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.

Objectifs

Sensibilité spectrale : extension de la plage de longueur d’onde vers l’UV, passage de 280 nm à 200 nm et réduction des incertitudes-types (objectif, 1 % à 200 nm et 0.6 % à 280 nm).

Transmittance spectrale régulière : extension de la plage de longueur d’onde vers l’UV, passage de 250 nm à 200 nm avec une incertitude-type de 0.3 %.

Éclairement énergétique spectral : réduction de l’incertitude-type (objectif, 4 % à 200 nm et 2 % à 250 nm).

Résumé et premiers résultats

La mesure des rayonnements UV associés à de faibles incertitudes est un besoin de plus en plus exprimé dans l’industrie ou la santé, et plus encore, en termes d’incertitude très faible, dans la recherche. De nombreux besoins concernent la santé, soit pour l’étalonnage d’instruments médicaux destinés à des soins (psoriasis, dissociation de la bilirubine chez le nouveau-né), soit pour le contrôle d’outils ‘grand public’, comme par exemple  les cabines d’insolation dites ‘de bronzage’, ou lampes spectrales UV. Dans l’industrie ce sont en particulier les réactions chimiques déclenchées par le rayonnement UV qui sont étudiées : la polymérisation UV ou la photolytographie des semi-conducteurs. La purification de l’eau est réalisée par des lampes de basse pression au mercure, étalonnées par le LNE à 254 nm. Les besoins industriels concernent aussi la caractérisation de simulateurs solaires aux applications variées comme  l’évaluation de l’efficacité des crèmes de protection solaire.

Ce n’est toutefois pas dans les applications industrielles que le niveau d’incertitude est le plus critique. En climatologie, pour la surveillance de la couche d’ozone, la mesure des quantités de rayonnement ultraviolet est un outil important pour la connaissance des paramètres intervenant dans les modèles de prédiction de l’évolution climatique. Dans ce contexte de recherche le projet européen « Traceability for surface spectral solar ultraviolet radiation » a permis d’atteindre une incertitude sur la mesure des rayonnements solaires dans l’UV inférieure à 1.5 % en 2014. Les applications qui concernent l’environnement sont d’ailleurs citées dans les dernières orientations stratégiques publiées par le Comité Consultatif de Photométrie et Radiométrie (CCPR). En effet La surveillance de l'environnement fait appel à une variété d'indicateurs pour surveiller et analyser le changement ou l'impact du changement climatique. Il s'agit des Variables Climatiques Essentielles (VCE). Plus des 2/3 des VCE impliquent une forme de mesure du rayonnement optique : émise, directe, absorbée ou réfléchie. Selon le CCPR « les incertitudes requises par ce thème sont probablement les plus exigeantes ».

Pour soutenir ce besoin industriel, académique et environnemental, il faut être capable de mesurer avec une incertitude adaptée les différentes grandeurs mises en jeux. Pour cette raison le CCPR a engagé une démarche visant à élargir les « références et les possibilités d’étalonnage et de mesure » (CMC) dans le domaine UV pour 3 grandeurs : sensibilité des détecteurs, transmission des filtres et éclairement des sources. L’objectif du projet présenté est double : d’une part étendre les mesures des trois grandeurs jusqu’à 200 nm dans l’UV d’autre part de réduire l’incertitude de mesure d’un facteur 5.

Impacts scientifiques et industriels

  • Elargissement du domaine spectral des CMC.
  • Réduction des incertitudes sur les CMC actuelles dans l’UV (détecteur / Filtres) et dans l’UV/Vis (sources).
  • Réduction des incertitudes sur la chaîne de traçabilité au premier niveau.
  • Maintien du positionnement du laboratoire dans le groupe de tête au niveau EURAMET et CCPR en vue de future collaboration dans les projets de recherche de type EMPIR, ERC, ITN.
  • Amélioration du raccordement de l’échelle de température thermodynamique aux références radiométriques pour les points eutectiques en cours de développement dans l’équipe pyrométrie.
  • D’un point de vue industriel, l’extension des possibilités d’étalonnages permettra d’optimiser les prestations proposées par le LNE.

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.

Objectifs

Caractériser les détecteurs SiPM et évaluer les performances métrologiques.

Adapter les bancs et instruments de mesure du laboratoire pour traiter les faibles niveaux de flux nécessaires à la caractérisation des détecteurs.

Résumé et premiers résultats

Le détecteur SiPM se retrouve dans de nombreuses applications de détection de faibles signaux comme les LIDAR (light detection and ranging), le médical ou les grands projets de recherche. Sa production en masse par divers fabricants a permis de réduire son coût de production, de fiabiliser ses performances et d’obtenir un catalogue de détecteurs optimisés pour une multitude d’applications en diversifiant les sensibilités spectrales, les dimensions et les boîtiers.

Le détecteur SiPM est une bonne alternative pour remplacer le photomultiplicateur surtout dans le proche infrarouge où ses performances ne sont pas optimum et son coût très élevé.

La métrologie du détecteur SiPM reste à être développée dans un premier temps pour les besoins internes du LNE-LCM comme par exemple pour la caractérisation des LIDAR, des mesures du NVIS ou encore de la mesure de la pollution lumineuse. Fort de cette expérience le LNE pourra ainsi développer de nouveaux instruments, adaptés ces bancs existants et ainsi proposer de nouveaux services d’étalonnage à ses clients.

Impacts scientifiques et industriels

Les connaissances acquises et les résultats des caractérisations permettront :

  • De déterminer si les détecteurs SiPM ont les performances adéquates pour les besoins de mesures radiométriques de sources à faibles flux
  • De mieux comprendre le comportement de dispositifs intégrants des détecteurs SiPM

Partenaires

Un partenariat et une collaboration technique étroite avec la société Hamamatsu doivent être envisagés pour l’approvisionnement et la compréhension du bon fonctionnement des détecteurs.

Résumé de la thèse

Le but de la thèse était de doter la métrologie française d’un instrument de référence dédié à la caractérisation métrologique des propriétés réflectives des objets qui, du point de vue de l’apparence, sont à l’origine des sensations de couleur, de brillant, de texture, de translucidité, etc. Il s’agissait de concevoir, réaliser et mettre au point un dispositif de mesure de la fonction de distribution bidirectionnelle du coefficient de luminance d’une surface plane (BRDF). La BRDF est la grandeur physique qui caractérise intégralement la réflexion lumineuse à la surface d’un matériau. En cela, sa mesure s’inscrit comme un outil indispensable pour la mesure de l’apparence car elle permet de connaître en détail le signal qui entre dans l’œil. Certaines surfaces présentent une apparence pigmentée, métallisée, nacrée ou encore interférentielle, ces surfaces, dites « goniochromatiques », ont la capacité de changer d’apparence en fonction de l’angle d’observation. Pour les caractériser, il est impératif d’effectuer une mesure de BRDF sous plusieurs conditions d’observation et d’illumination. L’outil de mesure de la BRDF est un gonioréflectomètre, dédié à des mesures dans le domaine spectral UV – Visible (250 nm – 900 nm). Le montage expérimental consiste en deux lignes distinctes. La première, appelée voie spectrale, est dédiée à l’étude de la couleur. Elle est constituée d’une illumination fixe, assurée par une lampe à décharge de xénon filtrée par un monochromateur puis focalisée sur la surface étudiée. La détection mobile, est assurée par un système optique constitué de lentilles et de miroirs qui servent à renvoyer la lumière réfléchie par la surface sur la photodiode. La deuxième ligne, appelée voie spatiale, est dédiée à l’étude du brillant. Elle requiert une résolution angulaire qui égale l’acuité visuelle de l’œil humain (0,03°) ; cette partie apporte toute l’originalité de l’instrument. Sur cette voie, la détection est fixe et est basée sur la combinaison d’une optique de Fourier et d’une caméra CCD (512×512 pixels). L’illumination est mobile et est assurée par une lampe incandescente à filament de tungstène collimatée sur l’échantillon. Les deux lignes partagent un robot porte-échantillon qui offre six dégrées de liberté et qui sert à reproduire toutes les directions d’illumination et d’observation au-dessus de l’échantillon.

Texte intégral

Consultez l'intégralité de la thèse

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01292622/document

Mots clés

Couleur, Brillant, BRDF, Goniochromatisme, Pic spéculaire.

Résumé HDR

En 1998, je pousse la porte du laboratoire de photobiologie au Muséum d’Histoire Naturelle pour y réaliser mon stage de DEA. Je suis alors loin de me douter que ce couloir rectiligne que j’ai devant les yeux est ma trajectoire de chercheur. J’ai eu la chance d’apprendre au contact des maîtres. Françoise Viénot pour la psychophysique et la vision. Jean Bastie pour la photométrie et la manipulation des références primaires. Maria Nadal pour la goniospectrophotométrie. Tous les trois enfin, pour leur rigueur scientifique et métrologique, la passion et le partage.

J’ai eu à nouveau de la chance quand les étoiles se sont alignées et que j’ai décroché un poste de permanent au CNAM, et une quasi carte blanche de la part de la direction de la métrologie française pour développer mon projet de mesure de l’apparence. Dans ce contexte confortable, j’ai pu donner corps à mes idées et commencer à creuser mon sillon. Quel est-il ?

C’est le même depuis le début de l’histoire. De toute façon, les métrologues n’aiment pas beaucoup les déviations. Je mesure le brillant depuis 15 ans. A l’oeil, avec un glossmètre ou à l’aide du goniospectrophotomètre que j’ai pensé, monté, démonté, remonté. Je mesure des BRDF. Je trace des pics spéculaires, des petits des gros des minces des beaux.

Et demain ? Je mesurerai toujours le brillant, mieux qu’aujourd’hui. Je démarrerai le chantier de la mesure de la translucidité. J’apporterai ma contribution à la quête de la mesure de l’apparence totale et à la compréhension du fonctionnement du système visuel. En tant qu’acteur de cette recherche d’abord. En tant que pourvoyeur de mesures bidirectionnelles ensuite, pour les chercheurs qui en ont besoin. En tant qu’animateur de cette communauté enfin, en faisant des propositions de projet, en formant des chercheurs, en participant au travail normatif et en assurant le lien entre recherche et industrie.

Ce document relate les grandes étapes de ma progression en tant qu’enseignant chercheur de 1998 à 2018. Il contient également mon programme de recherche pour 2018 – 2025.

Texte intégral

Consultez l'intégralité du manuscrit :
HDR Gaël Obein Manuscrit (1.64 Mo)
Document pdf - 1,6 Mo

Mots clés

Métrologie de l’apparence, Brillant visuel, Translucidité, Réflectivité bidirectionnelle BRDF, Goniospectrophotométrie, ConDOR, Photométrie.

Résumé de la thèse

L’impression 2.5D est une technologie à mi-chemin entre l’impression couleur traditionnelle, à laquelle elle emprunte son procédé et la qualité de reproduction des couleurs, et l’impression 3D qui crée des reliefs et des formes. Par ses qualités visuelles, elle pourrait permettre la reproduction réaliste de multiples surfaces, mais un frein s’oppose à cette perspective : les encres brillent. En modulant la rugosité des surfaces imprimées à l'échelle du micromètre, en fréquence et en amplitude, nous avons réussi à réduire et contrôler le brillant des encres. Des stratégies d'impression différentes ont été proposées et étudiées pour diminuer l’effet scintillant et permettre l’impression d’une couche couleur mate : la création d'un espace à cinq dimensions dans lequel le brillant et la couleur sont modélisés aboutit à l'uniformisation des niveaux de brillant colorés. Les protocoles d'impression développés ont ensuite été appliqués à des cas concrets issus de la conservation – restauration du patrimoine. Plusieurs exemples distincts sont présentés, qui abordent un point particulier sur lequel l’impression 2.5D est pertinente : comblement de lacune, création de répliques réalistes, intérêt de l'aspect visuel mat pour la lisibilité des œuvres.

Texte intégral

Consultez l'intégralité de la thèse :

TEL : 2018CNAM1204

 

Mots clés

Réduction du brillant, Impression 2.5D en couleur avec encres, Optimisation de la couleur mate, Mesure de l'apparence visuelle, Rugosité à micro-Échelle, Restauration du patrimoine, Surfaces mates, Scintillement, Acquisition 3D, BRDF.

Résumé de la thèse

Le brillant est un attribut de l'apparence visuelle. Il s'agit d'une construction du système visuel, basée sur le signal optique en provenance d’une surface et capté par l'œil. Les développements récents en spectrophotométrie fondamentale ont produit des instruments à même de mesurer la réflexion lumineuse avec une acuité égale à celle du système visuel humain. Une description transverse, visuelle et optique, d'un même ensemble d'échantillons est maintenant possible. Dans ce travail, nous construisons via des procédés sol-gel une échelle de brillant métrologique multivariée en termes de topologie de surface, indice de réfraction, teinte et niveaux de brillant. Cette échelle est caractérisée par la suite en rugosité, en indice de brillant spéculaire et en BRDF. Nous présentons les techniques de mesure et les corrections employées sur ConDOR, notre goniospectrophotomètre dédié à la mesure haute résolution du pic spéculaire. Au terme de cette étude, l'instrument présente une résolution angulaire de 0,014°, la meilleure résolution atteinte à ce jour, deux fois inférieure à celle du système visuel humain. La dynamique est de 6,5 décades. ConDOR est employé pour mesurer les BRDF de plusieurs échantillons brillants issus de différentes échelles. Elles sont étudiées et les discutées. Un premier lien entre rugosité et BRDF est esquissé. Nous étudions finalement en nous basant sur une échelle de référence de brillant, deux aspects de sa perception : l’effet d'un changement d'angle solide d'illumination et l’effet du réalisme de l'environnement d'observation. Nos résultats montrent que le système visuel est plus sensible aux variations de brillant dans des conditions d'observations réalistes, tant en matière d'éclairage que d'environnement. L’effet est particulièrement prononcé pour les échantillons mats. Les conditions moins réalistes ou moins naturelles peuvent mener les observateurs à la confusion.

Texte intégral

Consultez l'intégralité de la thèse :

TEL : 2017CNAM1133

Mots clés

Brillant visuel, Réflectivité bidirectionnelle BRDF,  Echelles psychométriques, Sol-Ge, Goniospectrophotométrie, ConDOR, Photométrie.

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.

Objectifs

Développer un banc d'étalonnage de radiomètre UVC à la longueur d’onde de 253,7 nm

Le niveau d’éclairement énergétique devra pouvoir atteindre 150 W/m² sur une surface de 2 cm² minimum avec une uniformité de l’ordre de 5 %

Résumé et premiers résultats

Ce projet a pour objectif de développer un banc d'étalonnage de radiomètre UVC et plus particulièrement à la longueur d’onde de 253,7 nm qui correspond à une longueur d’onde d’émission d’une lampe mercure basse pression utilisée par les industriels . Le niveau d’éclairement énergétique devra pouvoir atteindre 150 W/m² sur une surface de 2 cm² minimum avec une uniformité de l’ordre de 5 %. Le banc devra utiliser une source non basée sur un arc mercure haute pression. Plusieurs technologies seront étudiées : source LED UV,  laser UV, ensemble de lampes mercure basse pression. Ces nouvelles sources nous permettront de gagner un facteur 10 sur le niveau d’éclairement actuel et ainsi atteindre l’objectif souhaité.

Actuellement le banc du LNE utilise un arc mercure haute pression de 1000 W. Cette lampe ne possède pas d’émission à 253,7 nm mais une raie intense et large centrée à 250 nm. Afin d’éliminer les autres raies du mercure et de réaliser un étalonnage à 253,7 nm un filtre interférentiel centré à 254 nm ayant une transmission maximum de 15 à 20 % avec une largeur spectrale de 10 nm est placé sur le chemin optique. Cette configuration ne permet d’atteindre qu’un éclairement de 20 W/m² quand toutes les optiques (simulateur solaire, lampe et filtres) sont neuves.

Impacts scientifiques et industriels

Au -delà des améliorations du procédé de mesures, de validations de nouvelle technologie en terme de source UVC, si la solution LED est retenue, l'impact du projet est de doter le LNE d'un moyen d'étalonnage qui pourra proposer des niveaux d’éclairement équivalents à ceux utilisés dans l’industrie  pour la décontamination en utilisant si possible des sources de nouvelles technologies.

Ce projet rentre dans le champ de la spectrophotométrie et concerne les grandeurs en lien avec la mesure de l’apparence visuelle des matériaux. En particulier, les travaux concernent la mesure de la transmittance et de la diffusion de volume, ce qui permettra de caractériser la transparence et la translucidité des matériaux. Ces deux attributs qui ont une importance particulière dans la cosmétique, l’alimentaire, l’emballage et la synthèse d’image (notamment pour le rendu de la peau et de la pierre).

Objectifs

Faire progresser la métrologie primaire dans le domaine de la spectrophotométrie en définissant deux nouvelles quantités : la fonction de distribution du facteur de transmission bidirectionnel (BTDF) et la fonction de distribution de facteur de diffusion de surface bidirectionnel (BSSRDF)

Pour ces deux quantités, 2 réalisations seront mises au point, des artefacts de transfert seront conçus et la traçabilité sera testée

Etude des problèmes métrologiques liés à la mesure de la BRDF (fonction de distribution de la réflectivité bidirectionnelle), notamment sur les effets de polarisation, de speckle, de traçabilité lorsque les mesures sont réalisées sur des petites surfaces

Résumé et premiers résultats

Ce projet rentre dans le champ de la spectrophotométrie et concerne les grandeurs en lien avec la mesure de l’apparence visuelle des matériaux. Le projet xDReflect (2012-2015) avait permis de faire des progrès significatifs sur la mesure de la réflectance et la caractérisation du goniochromatisme, du brillant et du scintillant. BxDiff s’attèle lui à la mesure de la transmittance et de la diffusion de volume, ce qui permettra de caractériser la transparence et la translucidité des matériaux. Ces deux attributs qui ont une importance particulière dans la cosmétique, l’alimentaire, l’emballage et la synthèse d’image (notamment pour le rendu de la peau et de la pierre). Les problèmes sont que la grandeur permettant la mesure de la transparence, la fonction de répartition de la réflectance bidirectionnelle (BTDF) n’est pas implémentée aujourd’hui dans les laboratoires nationaux de métrologie, et que la grandeur permettant la mesure de la translucidité, la fonction de répartition de la diffusion de surface (BSSRDF) n’est même pas clairement définie aujourd’hui. BxDiff va s’attacher à définir et mettre en pratique ces nouvelles mesures, à développer des artefacts de transfert et à tester la chaine de traçabilité de ces grandeurs.

En parallèle, BxDiff permettra de prolonger le travail d’xDReflect sur la réflectance, en ciblant des points particulièrement sensibles en termes de métrologie et en amont de futures applications industrielles. Il s’agira concrètement de monter d’un cran l’incertitude de mesure au plus haut niveau, de valider les échelles de BRDF hors du plan d’incidence, et de comprendre et s’acquitter des problèmes de speckle, de polarisation et de mesure sur les petits échantillons.

Le LNE-Cnam coordonne ce projet. Fort de son équipement de mesure ConDOR, il sera fortement impliqué dans la caractérisation du speckle dans la mesure de BRDF. Cette étude sera menée en collaboration avec l’Université Jean Monet de Saint-Etienne. De plus, une nouvelle ligne instrumentale sera montée sur le goniospectrophotomètre pour réaliser une mesure de la BSSRDF, qui sera confrontée à la réalisation du partenaire espagnole CSIC. Le laboratoire validera également, à l’occasion de ce projet, son échelle de BRDF dans, et hors du plan d’incidence et développera une échelle de BTDF, ce qui lui permettra de demander de nouvelles aptitudes en matière de mesures et d'étalonnage pour ces deux grandeurs.

En coordonnant ce projet, qui implique 9 laboratoires nationaux de métrologie, 4 universités et 4 partenaires industriels, le laboratoire maintient son rang dans le domaine de la mesure de l’apparence au plus haut niveau mondial.

Impacts scientifiques et industriels

Ce projet aura un impact important pour une large communauté. L'impact le plus direct est attendu dans le domaine de la métrologie, où de nouvelles installations de mesure primaires et de nouvelles chaines de traçabilité seront définies pour de nouvelles grandeurs. Il est prévu aussi que les fabricants de spectrophotomètres et les laboratoires d’essais tirent également parti du projet à court terme. À plus long terme, toutes les industries qui travaillent sur l’apparence des objets bénéficieront de ce projet car les progrès de la mesure contribueront à améliorer le contrôle de la qualité des objets réels, ainsi que leurs reproductions virtuelles.

Publications et communications

Site web du projet : 

https://bxdiff.cmi.cz/

Partenaires

Le projet BxDiff, coordonné par le LNE-Cnam, regroupe 17 partenaires dont 9 laboratoires nationaux de métrologie, 4 universités et 4 partenaires industriels.

Les mesures radiométriques, photométriques ainsi que les mesures spectrales avec la radiométrie à filtre sont de plus en plus utilisées dans les domaines de la surveillance du climat, du traitement médical, de l’industrie de la santé, de l’éclairage à économie d’énergie et bien d’autres applications. Dans tous ces domaines, la traçabilité au SI passe par la sensibilité spectrale des détecteurs. Le détecteur à efficacité quantique calculable (Predictable Quantum Efficient Detector - PQED) a été développé en tant qu'étalon quantique ayant une efficacité quantique interne calculable (Internal Quantum Efficiency – IQE). Le PQED a été ratifié dans la Mise en Pratique pour la définition de la candela, en tant qu'étalon primaire alternatif à la référence primaire bien établie- le radiomètre cryogénique.

Objectifs

Développer de nouvelles techniques expérimentales pour les mesures de puissance optique sur une large gamme spectrale et dynamique grâce à la fabrication d'un détecteur qui combine, en un seul instrument, deux détecteurs autonomes primaires indépendants : un semi-conducteur (PQED -Predictable Quantum Efficient Detector) et un thermique (CESR -Radiomètre à substitution électrique cryogénique)

Développer un cryostat versatile, permettant l’étude de la sensibilité des photodiodes à des températures contrôlables variant entre 4 K et 80 K

Résumé et premiers résultats

Le projet européen ChipS•CALe vise à développer de nouvelles techniques expérimentales pour combiner, en un seul instrument, deux détecteurs autonomes primaires indépendants: un semi-conducteur (PQED -Predictable Quantum Efficient Detector) et un thermique (CESR -Radiomètre à substitution électrique cryogénique). Ce dispositif sera capable d’établir un lien fort avec le SI révisé en permettant la mesure du rapport e/h des deux constantes fondamentales. Cette implantation de deux étalons sur une même puce facilitera également l'auto-étalonnage des photodiodes à température ambiante. L'étude des matériaux semi-conducteurs et l'optimisation de modèles de simulation 3D permettront d'obtenir des performances optimales des PQEDs en mode quantique à température cryogénique. Des mesures à une seule longueur d'onde suffiront pour prédire la sensibilité spectrale de 400 nm à 850 nm sur une grande dynamique.

Impacts scientifiques et industriels

La recherche proposée conduira à la mise au point d’un détecteur étalon simplifié, avec des fonctionnalités opérationnelles semblables aux détecteurs de transfert existants et dont le coût est similaire. Cet étalon primaire pourra être intégré directement dans les applications et permettra de raccourcir la chaîne de traçabilité.

Les principes et méthodes développés dans le projet encourageront et consolideront la mise en œuvre du nouveau système SI ainsi que la position de la communauté radiométrique au sein du SI. Dans ce contexte, le CCPR a demandé que des mesures radiométriques des constantes fondamentales soient réalisées : c'est ce qui sera démontré dans ce projet avec une exactitude sans précédent, en mesurant le rapport des constantes fondamentales e/h en comparant deux étalons primaires indépendants et intrinsèquement différents dans un seul dispositif. Ces mesures contribueront ainsi à la cohérence du système SI mettront en évidence l'équivalence entre les étalons.

Avec la commercialisation des photodiodes « auto-étalonnables », la communauté disposera d'un nouvel étalon sous forme de "puce" pour mesurer la puissance optique avec une exactitude jamais atteinte. Les partenaires du projet étant aussi les principaux participants au CCPR, les résultats du projet seront intégrés à la planification stratégique du CCPR et aux révisions envisagées de la mise en pratique de la candela.

Publications et communications

Site web du projet ChipS•CALe : 

http://chipscale.aalto.fi/ 

Partenaires

Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du projet européen ChipS•CALe, "Self-calibrating photodiodes for the radiometric linkage to fundamental constants". Les partenaires sont : JV (Norvège), Aalto (Finlande), CMI (Rép. Tchèque), INRIM (Italie), Metrosert (Estonie), PTB (Allemagne), UME (Turquie).

Une université norvégienne, HSN, et deux instituts de recherche norvégiens, IFE et SINTEF, ayant une grande expérience sur la technologie des semi-conducteurs participent également au projet en tant partenaires externes hors EURAMET.

Publications

GHAZI-BELLOUATI A., RAZET A., BASTIE J. et HIMBERT M.E., « Référence radiométrique pour les mesures de faible flux par conversion paramétrique », Revue Française de Métrologie, 1, 2005, 27-33.

GHAZI-BELLOUATI A., RAZET A., BASTIE J., HIMBERT M.E., DEGIOVANNI I.P., CASTELLETTO S. et RASTELLO M.L., “Radiometric reference for weak radiations: comparison of methods”, Metrologia, 42, 2005, 271-277.

MELLOUKI I., TOUAYAR O., KTARI T., BASTIE J. et YACOUBI N., “A method for calibrating of a trap pyroelectric detector in the UV domain”, Sensors and actuators, A120, 2005, 437-440.

PALAVICINI C., JAOUËN Y, DEBARGE G., KERRINCKX E., QUIQUEMPOIS Y., DOUAY M., LEPERS C., OBATON A.-F. et MELIN G., “Phase-sensitive optical low-coherence reflectometry technique applied to the characterization of photonic crystal fiber properties”, Optics letters, 30, n° 4, 2005, 361-363.

TOUAYAR O., SIFI N., KTARI T. et BASTIE J., “Experimental evaluation of a pyroelectric detector linearity used for pulsed laser energy absolute measurement”, Sensors and actuators, A120, 2005, 482-489.

TRAVIS J.C., CAMPOS ACOSTA J.C., ANDOR G., BASTIE J., BLATTNER P., CHUNNILALL C.J., CROSSON S.C., DUEWER D.L., EARLY E.A., HENGSTBERGER F., KIM C-S., LIEDQUIST L., MANOOCHERI F., MERCADER F., MONARD L.A.G., MITO A., NILSSON S., NOËL M., CORRÓNS RODRIGUEZ A., RUIZ A., SCHIRMACHER A., SMITH M.V., VALENCIA G., VAN TONDER N. et ZWINKELS J., “Intrinsic Wavelength Standard Absorption Bands in Holmium Oxide Solution for UV/visible Molecular Absorption Spectrophotometry”, J. Phys. Chem. Ref. Data, 34, 1, 2005.

Communications

BASTIE J., “Photometric measurements at the CNAM-INM”, International Lighting Congress, León, Espagne, 18-20 mai 2005.

JAOUËN Y., PALAVICINI C., OBATON A.-F., MOREAU C. et SILLARD P., “Direct chromatic dispersion determination of higher-order mode fibers using OLCR technique”, Conference on Lasers and Electro-Optics / Quantum Electronics and Laser Science Conference (CLEO/QELS), Baltimore, Etats-Unis d’Amérique, 22-27 mai 2005.

OBATON A.-F., LIÈVRE M. et DUBARD J., “Phase-sensitive optical low coherent reflectometer: a metrology tool to characterize short optical fiber components”, Conference on Lasers and Electro-Optics European Quantum Electronics Conference (CLEO/EQEC), Munich, Allemagne, 473, 12-17 juin 2005.

OBATON A-F., MOREL J. GAMBON A. et LIEVRE M., « Comparaison de réflectomètres à faible longueur de cohérence et application à la caractérisation de composants à fibres optiques », 12e Congrès international de métrologie, Lyon, France, 20-23 juin 2005.

OBEIN G., BOUSQUET R. et NADAL M., “New NIST reference goniospectrometer”, Optical Diagnostics, Proceedings of SPIE, Vol. 5880, San Diego, Etats-Unis d’Amérique, T1-T10, 31 juillet – 4 août 2005.

NADAL M., BOUSQUET R. et OBEIN G., “NIST reference colorimeter”, 10th Congress of the International Colour Association, 2005, Grenade, Espagne, AIC Colour 05 Proceedings, 701-704.

DUBARD J. et TÉTU B., “Multimode fibre: spectral attenuation measurement error due to stray light in single-monochromator based measuring systems”, OFMC 2005, Teddington, Royaume-Uni, septembre 2005.

COUTIN J-M, CHANDOUL F. et BASTIE J., “Characterization of new trap detectors as transfer standards”, 9th International Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry (Newrad), Davos, Suisse, 43-44, 17-19 octobre 2005.

DUBARD J., FILTZ J.-R., VALIN T. et LIÈVRE M., “Infrared Radiometry at LNE: Characterization of a pyroelectric detector used for relative spectral responsivity measurement”, 9th International Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry (Newrad), Davos, Suisse, 17-19 octobre 2005.

DURANTEL F., ROBBES D., GUILLET B. et BASTIE J., “Non selective thermal detector for low power measurements”, 9th International Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry (Newrad), Davos, Suisse, 221-222, 17-19 octobre 2005.

LIÈVRE M., LÉPY M-C., ROUGIÉ B., FILTZ J-R, BASTIE J., IDIR M., MORENO T. et MERCEDE P., “The metrology line on SOLEIL synchrotron facility”, 9th International Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry (Newrad), Davos, Suisse, 37-38, 17-19 octobre 2005.

SIMIONESCU M., SEUCAN A., BASTIE J. et STEPNIK A., “New photometric standard development at NIM-Romania”, 9th International Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry (Newrad), Davos, Suisse, 317-318, 17-19 octobre 2005.

SIMIONESCU M., SEUCAN A. et ROUGIÉ B., “Distribution temperature scale realisation at NIM-Romania”, 9th International Conference on New Developments and Applications in Optical Radiometry (Newrad), Davos, Suisse, 319-320, 17-19 octobre 2005.

COUTIN J-M, CHANDOUL F. et BASTIE J., “GaAsP trap detector for UV measurement”, 6th Workshop on Ultraviolet radiation measurements, Davos, Suisse, 10-12, 20-21 octobre 2005.

GHAZI A., RAZET A., BASTIE J. et HIMBERT M.E., « Nouvelle méthode d’étalonnage de détecteurs mesurant de faibles flux lumineux basée sur la conversion paramétrique dans les cristaux », Colloque international francophone CMOI (Contrôles et Mesures Optiques pour l’Industrie), Marseille, France, novembre 2005.

GABET R., CLEMENT K., MELIN G., OBATON A-F., BUROV E. et JAOUEN Y., « Caractérisation modale de fibres microstructurées par réflectométrie à faible longueur de cohérence », JNOG'05, Chambéry, France, 2005.