ETUDE ET MISE EN OEUVRE DE MAGNETORESISTANCES ANISOTROPES ET A EFFET TUNNEL POUR LA MESURE DES CHAMPS MAGNETIQUES FAIBLES DANS LES PLASMAS SPATIAUX
| Autor: | Mansour, Malik |
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| Jazyk: | francouzština |
| Rok vydání: | 2012 |
| Předmět: |
[PHYS:ASTR:IM] Physics/Astrophysics/Instrumentation and Methods for Astrophysic
[PHYS:ASTR:IM] Physique/Astrophysique/Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique [SDU:ASTR:IM] Sciences of the Universe/Astrophysics/Instrumentation and Methods for Astrophysic [SDU:ASTR:IM] Planète et Univers/Astrophysique/Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique Searchcoil Magnétomètre hybride Instrumentation spatiale Radiations Capteur PHE Jonction tunnel magnétique Energie d'échange Modélisation éléments finis Algorithme génétique Optimisation Electronique faible bruit |
| Druh dokumentu: | Diplomová práce |
| Popis: | L'étude in situ des relations Soleil-Terre et plus généralement des environnements ionisés du système solaire, nécessite la mesure d'ondes qui se propagent dans un plasma magnétisé. A bord des observatoires spatiaux, la composante magnétique de ces ondes est obtenue à l'aide de magnétomètres à induction. La mesure des hautes fréquences (de quelques Hz à quelques 100 kHz) est réalisée par des magnétomètres Searchcoil tandis que celles des basses fréquences (de quelques 10 mHz à quelques Hz) et de la composante continue sont confiées aux magnétomètres Fluxgate. Cette thèse porte sur le développement d'un magnétomètre dont la bande de mesure s'étend du continu à plusieurs kiloHertz. On y présente un concept instrumental innovant reposant sur la mise en œuvre simultanée d'une mesure inductive et magnétorésistive du champ magnétique. Nous nous intéressons d'abord à la conception et à l'étude de capteurs à magnétorésistance anisotrope (AMR) et à magnétorésistance tunnel (TMR) dont les propriétés d'anisotropie sont contrôlées par couplage d'échange. Nous montrons ensuite comment ces magnétorésistances peuvent être intégrées à un magnétomètre Searchcoil dont le noyau ferromagnétique est mis à profit pour réaliser un concentrateur magnétique performant. Nous détaillons alors les différents aspects de la conception d'un magnétomètre hybride Searchcoil/Magnétorésistance répondant aux contraintes environnementales associées aux expériences spatiales ainsi que d'un outil original d'optimisation des performances, alliant un modèle par éléments finis à un algorithme de type génétique. Nous prouvons enfin la faisabilité du concept proposé en réalisant un premier prototype de magnétomètre hybride Searchcoil/Capteur PHE tri-axes et de son électronique de préamplification faible bruit. La sensibilité de ce prototype, testé en conditions réelles lors d'un tir de fusée scientifique, avoisine les 200 fT/sqrt (Hz) à 1 kHz et les 400 pT/sqrt (Hz) à 1 Hz. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
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