Mise en place d’un banc de référence de volume et masse volumique à l’aide d’une référence solide : la sphère de silicium
Résumé
For a long time, National Metrology Institutes, NMIs, have been working towards a new definition of the kilogram. Perfect silicon spheres have been manufactured for metrological research, particularly to determine the Avogadro constant. The volume of these spheres have been calibrated with a relative uncertainty of 7x10-9 [1, 2] and the density with relative uncertainty of 1x10-7 [3]. Such spheres are now used as solid volume and density references in several NMIs instead of bi-distilled water which was a density reference non-traceable to the SI, calculated in agreement with SMOW formula recommended by the International Committee for Weights and Measures, CIPM [4]. The best capabilities for calibration according to this previous method were about 4x10-6. The goal of this study is to introduce a new method, using a silicon sphere as a solid volume and density reference both to reduce uncertainty and be traceable to the SI.
Depuis de nombreuses années, les laboratoires nationaux de métrologie travaillent à la redéfinition du kilogramme. Les recherches, notamment concernant la détermination de la constante d’Avogadro, ont conduit à développer des sphères de silicium dont le volume est déterminé avec une incertitude relative de 7x10-9 [1, 2] et la masse volumique avec une incertitude relative de quelques 10-8 [3]. De telles sphères servent aujourd’hui de référence de volume et masse volumique au sein de plusieurs laboratoires nationaux de métrologie. Elles remplacent un étalon liquide, l’eau bi-distillée, dont la masse volumique est déterminée selon la formule dite SMOW, recommandée par le Comité International des Poids et Mesures, CIPM, [4], mais de manière non traçable au système international d’unités, SI. Les meilleures possibilités d’étalonnage du volume d’un solide par cette méthode précédente sont de l’ordre de 4x10-6. L’objectif de cette étude est d’introduire au LNE cette nouvelle méthode utilisant une sphère de silicium afin d’améliorer les incertitudes dans ces domaines et d’assurer une traçabilité au SI.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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