Etude en champ proche et champ lointain de surfaces métalliques : apport des microscopies à sonde locale à l'étude des étalons de masse

Near field and far field study of metallic surfaces : contribution of near field microscopy to study of the standard mass

• Auteur / Autrice : Youssef Haidar
• Direction : Frédérique de Fornel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rugosité

Microscopie en champ proche

Étalons de masse

Résumé

Dans le Système International d'unités (SI) le kilogramme est l'unité de masse, qui est définie comme étant égale à la masse du prototype international du kilogramme en platine iridié. Le contrôle des étalons de masse est essentiel vis à vis, entre autre, des industries qui doivent garantir une production calibrée. Ce travail est consacré à l'étude en champ proche et champ lointain des surfaces des étalons de masse métalliques, en lien avec différents instituts, laboratoires nationaux et internationaux de la métrologie. Nous avons mené deux types de mesures : mesures de type shear-force pour déterminer la topographie locale de la surface et mesures en champ proche optique pour approfondir l'analyse de la surface par mesure optique localisée à haute résolution. Une analyse de l'évolution de la topographie des surfaces des étalons de masse et de la structure du champ proche optique diffracté par les défauts de ces surfaces a été menée au cours de ce travail de thèse.

Among the international system of units (SI) the kilogram is the only one which is still defined by a material artefact, the international prototype of the platinum iridium kilogram. The instability of mass standards is one of the major concerns of national metrology institutes and the subject of numerous studies. Interest in microscopic studies of surface quality of a mass has grown, as it is well known that surface roughness is a factor in determining the long-term stability of mass standards. This thesis is devoted to the near field and far field study of the topography and roughness of metallic surfaces, related with different institutes, national and international metrology laboratories. An important part of this thesis is devoted to the application of the SNOM and ShFM. The great interest here is that the ShFM provide a topographical image of the surface under study while the SNOM can provide an optical image of the same surface with high resolution.