Réalisation et caractérisation de dispositifs de mesure associés à la détermination de la constante de von Klitzing à partir d’un condensateur calculable étalon dit de Thompson-Lampard

Realization and characterization of the measurement devices associated to the determination of the von Klitzing constant from a standard calculable capacitor said Thompson-Lampard

• Auteur / Autrice : Ralph Sindjui
• Direction : Luc Chassagne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique, Métrologie
• Date : Soutenance le 01/07/2016
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes de Versailles (LISV) - Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes de Versailles
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)
• Jury : Président / Présidente : Dominique Placko
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Consejo, Olivier Thevenot, Pierre Gournay
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Sabouroux, François Vurpillot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie quantique

Hall quantique, Effet

Condensateurs électriques

Ohm

Mots clés libres

Ponts de comparaison d'impédances coaxiaux

Transformateurs étalons

Métrologie

Électricité

Instrumentation

Coaxial AC bridges for impedance comparison

Standard transformers

Metrology

Electricity

Instrumentation

Résumé

Le sujet de thèse s'inscrit dans le cadre d'un nouveau projet de détermination de la constante de von Klitzing débuté depuis quelques années au LNE et dont l'aboutissement est prévu pour 2018. A ce jour, la mesure la plus exacte de cette constante traçable au Système International d’unités (SI) est obtenue via le raccordement de l'ohm produit par l'effet Hall quantique au farad, matérialisé à l'aide d'un condensateur calculable dit de Thompson-Lampard. Afin d'améliorer sa précédente détermination délivrée en 2000 avec une incertitude relative de 5.10-8,le LNE a décidé de construire un nouvel étalon calculable de Thompson-Lampard (déjà en cours de développement) et d'améliorer l'exactitude de l'ensemble des dispositifs de mesure associés avec pour objectif de réduire l’incertitude globale sur cette détermination à une valeur proche de 10-8. Le travail de thèse porte sur la réalisation, la caractérisation et/ou l’automatisation de la chaîne de mesure associée à cette détermination.

The comparison of electrical quantities expressed in units of the International System of Units (SI) and the same quantities generated from quantum effects is a direct way of determining physical constants. The determination of the von Klitzing constant (quantum of resistance) from a calculable capacitor is a part of this process. The last determination of this constant was conducted at LNE in 2000 with an uncertainty of 5.10-8. To achieve a target uncertainty of 1.10-8, the LNE decided to build a new standard capacitor and improve the associated measurement chain. The work presented here is implemented in the framework of the design/amelioration and the characterization of the measurement chain leading to the relative uncertainty of 1.10-8. Exploratory studies were also conducted about the possible partial or full automation of elements of the measurement chain.