Dispositif électro-mécanique pour application de faibles forces

Overview & Synopsis

Ce travail porte sur les difficultés à générer et à mesurer les faibles forces. En effet, aucune réalisation de force inférieure à 1 Newton, raccordée au système international d'unités (SI), n'a été effectuée pour le moment. Aussi, une faible force est en général assez variable et aucune technique dynamique d'étalonnage de capteurs de force n'a été établie. De ce fait, il est très difficile d'évaluer les incertitudes tant pour la valeur mesurée d’une faible force que pour le temps de la mesure. Pour générer une faible force d'une façon contrôlée, il faut connaître son point d'application, sa direction et son intensité. Ici, nous décrivons un système, construit à partir d'un actionneur piézoélectrique ayant une résolution de l’ordre du nanomètre, fonctionnant en boucle fermée, et d’une lame flexible en alliage amagnétique, destiné à appliquer de faibles forces sur un barreau laser. Nous présentons les premiers résultats obtenus avec ce système testé à l'aide d'un comparateur de masse commercial ayant une résolution de 0,1 microgramme. L'objectif ultime de notre expérience est une mesure de faibles forces à l'aide d'un laser fabriqué à partir d'un barreau Nd: YAG, connu pour sa biréfringent induite sous l’action d’une contrainte extérieure.