Projet ampoule systemes novateurs pour l'enseignement des sciences et des techniques operant a l'echelle du nanometre

par SERGE NEUMAN

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Jacques Barbot.

Soutenue en 1999

à l'ENSM PARIS .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le principe du projet ampoule est de robotiser des experiences de physique utilisant un scanning probe microscope (spm). Ainsi, l'utilisateur peut se concentrer sur les donnees pertinentes de l'experience pendant que la machine prend en charge toute la problematique de la manipulation. La machine est concue avec une approche roboticienne. Elle est construite autour d'un spm vu comme une machine a commande numerique. Afin de realiser d'autres experiences que celles se faisant a temperature ambiante dans l'air et a pression atmospherique, la partie operative est placee dans une enceinte close, d'ou la terminologie d'ampoule. La partie commande est realisee en adequation avec les objectifs d'experimentation. Il existe donc autant d'ampoules que de types d'experiences realisables avec un spm, mais toutes ces machines sont declinees d'un meme concept : la meta-ampoule. La these se compose de 5 chapitres : le premier chapitre brosse un rapide panorama des nanotechnologies et donne le plan du memoire. Les second et troisieme chapitres decrivent des actionneurs a deplacement macroscopique avec une resolution nanoscopique. Le chapitre 4 valide la faisabilite d'un stm de petite taille (< 1 cm 3). Son electronique de commande et l'interface homme-machine sont completement definies avec l'objectif de pouvoir les reutiliser pour notre projet ampoule. Le dernier chapitre concerne cette nouvelle gamme d'appareils pedagogiques : des robot-experimentations. Les potentialites et les objectifs y sont rapidement decrits. La suite du chapitre concerne la justification de notre resolution du probleme et la definition d'un cookbook autour d'une realisation generique : la meta-ampoule. Le chapitre se termine sur des exemples d'application et la prospective pour mener ce projet jusqu'a son terme final : son industrialisation.


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Informations

  • Détails : 184 p.
  • Annexes : 49 ref.

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