Etude et realisation d'un picovoltmetre a squid dc a haute temperature critique

Study and realization of a htc dc squid picovoltmeter

• Auteur / Autrice : LUC SAURY
• Direction : CHRISTIAN DUBUC
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Caen

Résumé

Les squid (superconducting quantum interference device) sont des capteurs magnetiques supraconducteurs dont la resolution peut atteindre quelques ft/hz. L'association d'un squid dc (direct current) avec une bobine de couplage constitue un amplificateur de tension, dont l'integration dans un montage de type voltmetre (a haute impedance d'entree) conduit a une sensibilite de l'ordre de la dizaine de pv/hz. Ce memoire est compose de trois parties. Dans un premier temps, nous etudions le modele theorique de l'ensemble du dispositif, qui conduit aux principales caracteristiques electroniques : sensibilite, bande passante, impedance d'entree et dynamique. La deuxieme partie debute par l'etude du fonctionnement des capteurs supraconducteurs, et aborde ensuite la structure de couplage de l'amplificateur a squid dc a haute temperature critique (htc). Nous presentons une methode de simulation basee sur la determination des distributions de courant et de flux dans l'inducteur et dans l'induit, qui permet une estimation precise du couplage entre le squid et l'inductance d'entree. La derniere partie s'attache a decrire le processus de fabrication des echantillons supraconducteurs htc, l'instrumentation necessaire pour la mise en uvre du systeme, et les resultats experimentaux obtenus. Nous prouvons ainsi la bonne adequation entre les modeles theoriques et le fonctionnement reel des differents elements intervenant dans le montage picovoltmetre. Le dispositif realise fonctionne a 77 k. Il est adapte a des sources d'impedance interne inferieure a 1 pour des frequences limitees a 10 khz, et presente une sensibilite de 40 pv/hz.