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


First Edition

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... Read More

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.


Paperback - In French 21.50 €

Specifications


Publisher
Presses universitaires de Louvain
Title Part
Numéro 225
Author
Sébastien Naslin,
Collection
Thèses de l'École polytechnique de Louvain
Language
French
Publisher Category
Applied Sciences
BISAC Subject Heading
TEC000000 TECHNOLOGY & ENGINEERING
Onix Audience Codes
06 Professional and scholarly
CLIL (Version 2013-2019)
3069 TECHNIQUES ET SCIENCES APPLIQUEES
Title First Published
01 January 2009
Type of Work
Thesis

Paperback


Publication Date
2009
ISBN-13
9782874631733
Extent
Main content page count : 218
Code
80765
Dimensions
16 x 24 x 1.2 cm
Weight
362 grams
List Price
21.50 €
ONIX XML
Version 2.1, Version 3

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