Capteurs, Instrumentation et Métrologie

CIM


Responsable : Suat Topçu

Permanents : Yasser Alayli - Luc Chassagne - Jamil Nasser

Pascal Ruaux - Barthélémy Cagneau


Cette action de recherche s'inscrit dans le domaine des capteurs, de l'instrumentation et de la nanométrologie dimensionnelle. Notre contribution concerne :

  1. l'utilisation et l'adaptation de dispositifs commerciaux pour la mesure et le contrôle des déplacements et des rotations des systèmes mécaniques à l'échelle atomique en terme d'exactitude.
  2. la conception et la mise en oeuvre de capteurs instrumentés originaux capables, en s'intégrant dans les structure mécaniques, de contrôler leur positionnement et leur reproductibilité dans un environnement contraignant. L'optimisation du déplacement et du positionnement de ces systèmes est obtenue par un traitement en temps réel de signaux issus de plusieurs capteurs. Ces travaux de recherche concernent la conception de capteurs intégrés dans des structures mécaniques pour la mise en oeuvre d'un suivi de trajectoire et d'un positionnement à l'échelle nanométrique. Une des applications visées dans cet axe est de maîtriser le mouvement et le positionnement des mini et micro-robots à une échelle mésoscopique (~ 0,1 µm).
La problématique scientifique réside dans le fait qu'aujourd'hui, les tolérances dans les procédés de fabrication et de manipulation en micro et nanotechnologies sont de plus en plus sévères et atteignent dans certains domaines (tels que la microélectronique, la micro-mécanique,l'optoélectronique et la génétique) la limite des possibilités des dispositifs de gravure et de mesure. En effet,les développements dans ces domaines sont conditionnés par la capacité à mesurer et contrôler des dimensions avec une exactitude et une répétabilité à l'échelle du nanomètre. Par ailleurs, la traçabilité de certaines mesures à cette échelle reste de nos jours floue, car les procédés de mesure ne sont pas toujours reliés directement à la définition du mètre. Deux classes de problématique sont soulevées :
    • Le déplacement de macrosystèmes sur une grande course (typiquement 80 mm) avec une exactitude de positionnement nanométrique voire subnanométrique. Les solutions apportées trouveront leurs applications dans le projet balance du watt développé par le Ministère de l'Industrie via le Bureau National de Métrologie et dans lequel, participe une dizaine de laboratoires nationaux et internationaux.
    • Le déplacement de microsystèmes sur des courses micrométriques (voire millimétriques) nécessitant une exactitude de positionnement à l'échelle picométrique.

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