Realisation d'un microcalorimetre a tres haute resolution. Application en biologie et physico-chimie

par Jean-Luc Garden

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean Bernard Robert.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Cette these decrit le principe de fonctionnement et la realisation d'un microcalorimetre a haute resolution capable d'effectuer des mesures de capacite calorifique en fonction de la temperature sur des echantillons liquides ou solides. Le principe de mesure du microcalorimetre repose sur la methode des oscillations de temperature. La resolution de l'appareil permet de detecter des variations de capacite calorifique de quelques dizaines de nanojoules par kelvin sur des echantillons dont la capacite calorifique totale est de quelques dizaines de millijoules par kelvin. Le volume d'echantillon requis est de 5 microlitres. L'expose du travail comporte trois parties : - la realisation d'une cellule de mesure grace aux technologies de micro-electronique (depots de couches minces, gravure rie, etc). - la realisation du microcalorimetre et le montage d'une chaine de mesure de tres bas niveau de bruit. - la presentation de mesures sur un echantillon solide (teflon), sur des liquides organiques (cyclohexane, quinoline), sur l'eau et l'eau lourde et sur une proteine en solution aqueuse (lysozyme). Au cours de cette derniere partie, il a ete montre l'interet de ce nouveau microcalorimetre pour l'etude des transitions de phase dans les polymeres en fonction de la frequence d'etude (spectroscopie thermique), pour la detection de phenomenes thermiques tres fins au sein des liquides organiques purs et pour des applications en biologie, domaine pour lequel les echantillons sont souvent fortement dilues dans un solvant aqueux et dont les effets thermiques sont souvent trop faibles pour etre detectes par les methodes calorimetriques classiques (dsc, itc, atd,).

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Informations

  • Détails : 243 p.
  • Annexes : 71 ref.

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