Étude et réalisation d'un procédé expérimental novateur dédié à la mesure de la constante universelle de gravitation G

La subsistance d’erreurs systématiques non maîtrisées dans certaines expériencesrécentes dédiées à la mesure de la constante universelle de gravitation G a conduitla commission CODATA 2006 à encourager le développement de... Continuer

La subsistance d’erreurs systématiques non maîtrisées dans certaines expériences récentes dédiées à la mesure de la constante universelle de gravitation G a conduit la commission CODATA 2006 à encourager le développement de nouvelles expériences reposant sur des principes de fonctionnement indépendants.

Nous proposons dans ce travail d’étudier la faisabilité d’une nouvelle approche basée sur un pendule astatisé asservi en position par le biais d’un actionneur électrostatique. La quasi-coïncidence de la position du centre de masse du pendule astatisé avec son axe de rotation permet d’atténuer sensiblement les mouvements du bras produits par l’activité microséismique locale, tandis que son unique degré de liberté de mouvement en rotation permet de piloter la boucle de rétroaction de position avec une grande précision.

La présence de cette dernière permet d’assurer la linéarité et la stabilité de la balance en atténuant le travail mécanique du pivot du pendule, source de nombreux biais difficilement maîtrisables liés à son comportement non parfaitement élastique.

Le facteur d’étalonnage des couples gravitationnels appliqués au bras du pendule est fixé par la valeur des couples électrostatiques assurant la rétroaction de position et par un deuxième étalon de couple indépendant basé sur le poids d’une masse étalon appliqué avec un bras de levier variable autour du pivot du pendule.

Nous détaillerons les différents concepts de notre approche et les modèles théoriques correspondants en parallèle de la description du dispositif expérimental que nous avons conçu pour les tester. Notre appareil est dimensionné pour offrir une précision théorique de l’ordre du pour cent sur l’amplitude des échelons de couple gravitationnel appliqués.

Nous présenterons également les effets des principaux facteurs d’influence environnementaux liés à ce type de mesure, ainsi qu’un algorithme simple permettant de calculer l’amplitude des effets gravitationnels pour toute géométrie de masse.

Les enseignements tirés de notre étude théorique et expérimentale nous permettront d’établir une série de propositions et de recommandations quant à la réalisation d’une nouvelle balance compatible avec des mesures de couples gravitationnels au niveau du ppm.


La subsistance d’erreurs systématiques non maîtrisées dans certaines expériences récentes dédiées à la mesure de la constante universelle de gravitation G a conduit la commission CODATA 2006 à encourager le développement de nouvelles expériences reposant sur des principes de fonctionnement indépendants.

Nous proposons dans ce travail d’étudier la faisabilité d’une nouvelle approche basée sur un pendule astatisé asservi en position par le biais d’un actionneur électrostatique. La quasi-coïncidence de la position du centre de masse du pendule astatisé avec son axe de rotation permet d’atténuer sensiblement les mouvements du bras produits par l’activité microséismique locale, tandis que son unique degré de liberté de mouvement en rotation permet de piloter la boucle de rétroaction de position avec une grande précision.

La présence de cette dernière permet d’assurer la linéarité et la stabilité de la balance en atténuant le travail mécanique du pivot du pendule, source de nombreux biais difficilement maîtrisables liés à son comportement non parfaitement élastique.

Le facteur d’étalonnage des couples gravitationnels appliqués au bras du pendule est fixé par la valeur des couples électrostatiques assurant la rétroaction de position et par un deuxième étalon de couple indépendant basé sur le poids d’une masse étalon appliqué avec un bras de levier variable autour du pivot du pendule.

Nous détaillerons les différents concepts de notre approche et les modèles théoriques correspondants en parallèle de la description du dispositif expérimental que nous avons conçu pour les tester. Notre appareil est dimensionné pour offrir une précision théorique de l’ordre du pour cent sur l’amplitude des échelons de couple gravitationnel appliqués.

Nous présenterons également les effets des principaux facteurs d’influence environnementaux liés à ce type de mesure, ainsi qu’un algorithme simple permettant de calculer l’amplitude des effets gravitationnels pour toute géométrie de masse.

Les enseignements tirés de notre étude théorique et expérimentale nous permettront d’établir une série de propositions et de recommandations quant à la réalisation d’une nouvelle balance compatible avec des mesures de couples gravitationnels au niveau du ppm.


Livre broché - 21,50 €
Info Les commandes en ligne se font via notre partenaire i6doc.

Spécifications


Éditeur
Presses universitaires de Louvain
Partie du titre
Numéro 225
Auteur
Sébastien Naslin,
Collection
Thèses de l'École polytechnique de Louvain
Langue
français
Catégorie (éditeur)
Sciences appliquées
BISAC Subject Heading
TEC000000 TECHNOLOGY & ENGINEERING
Code publique Onix
06 Professional and scholarly
CLIL (Version 2013 )
3069 TECHNIQUES ET SCIENCES APPLIQUEES
Date de première publication du titre
2009
Subject Scheme Identifier Code
Thema subject category: T
Type d'ouvrage
Thèse

Livre broché


Details de produit
1 A4
Date de publication
2009
ISBN-13
978-2-87463-173-3
Ampleur
Nombre de pages de contenu principal : 218
Code interne
80765
Format
16 x 24 x 1,2 cm
Poids
359 grammes
Prix
21,50 €
ONIX XML
Version 2.1, Version 3

Google Livres Aperçu


Publier un commentaire sur cet ouvrage

Si vous avez une question, utilisez plutôt notre formulaire de contact

Extrait