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Affiner la recherche Interroger des sources externesDetermination of precise gravity field for the CLIC feasibility studies / Sébastien Guillaume (2015)
Titre : Determination of precise gravity field for the CLIC feasibility studies Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Sébastien Guillaume, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2015 Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 94 Importance : 356 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-40-6 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] accélérateur de particules
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] gravimétrie
[Termes IGN] interferométrie différentielle
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] positionnement en intérieur
[Termes IGN] précision de détermination de surface
[Termes IGN] topométrie de précisionIndex. décimale : 30.40 Géodésie physique Résumé : (auteur) Ce travail fait partie des études menées par le CERN dans le cadre d'un projet de futur collisionneur linéaire électron-positon (CLIC) de 50 kilomètres. En particulier, il traite d'un aspect spécifique lié à son pré-alignement dans la dimension verticale. En effet, afin de garantir une grande probabilité de collisions entre les particules incidentes (appelé luminosité), il est nécessaire que les diamètres des faisceaux, au point de collision, après 25 kilomètres d'accélérations ininterrompues, ne soient que de quelques nanomètres. Ceci n'est envisageable que si plusieurs contraintes techniques sont assurées. L'une d'elle est la contrainte de précision extrême que nécessite l'alignement des quadripôles tout au long de la future machine. Cet alignement doit se faire par rapport a une ligne droite dans l'espace Euclidien avec une précision de 10 microns sur une fenêtre glissante de 200 mètres. En pratique, cela ne peut être réalise que si un système de positionnement est capable de déterminer des positions avec cette précision. En vertical, un système basé sur des techniques de nivellement hydrostatique (HLS) bénéficie de nombreux avantages et se profile comme un sérieux candidat. En plus de leur résolution micrométrique, les HLS permettent de déterminer facilement des différences d'altitudes de points très éloignés les uns des autres. De plus, de par la simplicité de leur principe, ils s'avèrent être très robustes et particulièrement fiables en milieu radioactif. Malgré cela, les systèmes HLS sont incapables de réaliser une ligne droite Euclidienne. De fait, ils se réfèrent à la surface du fluide en équilibre hydrostatique qui les relie, dont la géométrie est une équipotentielle du champs gravifique de la terre.
Ce travail a donc pour objet principal, l'étude de faisabilité de la détermination d'équipotentielles du champs gravifique en sous-terrain dans un tunnel situe a environ 150 mètres de profondeur, et tenter de proposer une méthode pratique qui pourrait être mise en œuvre. Dans un premier temps, après avoir défini rigoureusement un opérateur mesurant le désalignement, il est démontré que la précision du cadre de la mécanique newtonienne est suffisant pour le traitement du champs de gravité dans ce projet. Ensuite, grâce à une formulation rigoureuse des forces contribuant aux variations de la surface de l'interface fluide-gaz d'un système HLS de 200 mètres, il est démontré que cette dernière peut être approximée de façon satisfaisante, à moins de 1 micron, par la surface équipotentielle du champs gravifique.
Le cadre théorique étant fixé, la précision de détermination de la géométrie des équipotentielles en sous-sol par la méthode astro-gravimétrique est analysée d'une part par des méthodes numériques de Monte-Carlo en modélisant différents types de bruits de mesures, ainsi que sur la base de nombreuses simulations de champs de gravite genres par diverses anomalies topographiques, souterraines, géologiquement réalistes, ainsi que celles provoquées par les variations de la surface du Lac Léman. II en ressort que la principale source d'incertitude provient de la correction orthométrique, et en particulier de la détermination de la valeur de l'accélération de la pesanteur moyenne le long de la ligne d'aplomb en chaque point du profil h déterminer. Le long du profil du futur CLIC, malgré le fait d'avoir la possibilité de faire des mesures gravimétriques en surface ainsi que dans le tunnel, il sera nécessaire de connaitre la densité de la roche en sous-sol, entre la topographie et le tunnel, avec une incertitude d'environ 100 a 200 mkt pour des longueurs d'ondes de 200 3'000 mètres. Concernant la partie proprement astrogeodésique, il est démontré qu'une précision suffisante peut être obtenue dans un temps raisonnable, moins d'une armée, avec la mise en oeuvre parallèle de cinq cameras zénithales de dernière génération. De ce fait, une nouvelle camera zénithale, appelée CODIAC (Compact Astrometric Digital Camera) entièrement développée et manufacturée a l'Institut de géodésie et de photogrammétrie de l'ETH Zurich est également présentée dans cette thèse.
Afin de valider la méthode astro-gravimétrique, les résultats d'une campagne de mesure au CERN, le long d'un tunnel (TZ32) de 850 mètres, sont également présentes. La comparaison de la détermination astro-gravimétrique avec les prédictions d'un modelede masses précis intégrant la topographie, les anomalies géologiques de champs proche ainsi que les tunnels TZ32 et LHC, sont de l'ordre de 20 microns pour un alignement sur 200 mètres, en accord avec les prédictions d'incertitudes.
Finalement, une méthode plus directe et non-ambigüe de détermination d'équipotentielles sous-terraines, basée sur des observations de variations de deviations de la verticale est présentée. Ces variations seraient mesurées par un nouvel instrument, appelé deflectometre interférométrique différentiel géodésique, dont le principe est très simple et consiste a determiner l'inclinaison d'un chariot le long d'un profil par interférométrie et par inclinométrie. En raison des perturbations atmosphériques, tout le dispositif doit être place dans un tube à vide prévu a cet effet. Pour une application pratique, il serait nécessaire de disposer d'un déflectomètre d'au minimum 50 mètres. Avant cela, un premier prototype de 12 mètres, été entièrement développe dans le cadre de cette thèse en collaboration avec le CERN, a été construit dans le but de valider sa faisabilité. Des premiers tests ont pu être réalises et indiquent que les systématismes résiduels de ce nouvel instrument doivent être réduis d'au moins un ordre de grandeur avant de pouvoir envisager le développement d'un instrument de plus longue portée.Note de contenu : 1 Introduction
2 Basic tools for misalignment analyses
3 Fundamentals of Earth's gravity field
4 Determination of equipotential surfaces
5 Computation of gravitational fields
6 Expected gravity field signals and observability at short wavelengths
7 Astrogeodetic determination of deflections of the vertical
8 Astro-gravimetric campaign at CERN (TZ32)
9 Development of a differential geodetic interferometric reflectometer
10 Conclusions and outlooksNuméro de notice : 15988 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : URL ETH Zurich Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère DOI : 10.3929/ethz-a-010549038 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-94.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=84040 Réservation
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Titre : Développement d'un accéléromètre atomique compact pour la gravimétrie de terrain et la navigation inertielle Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jean Lautier-Blisson, Auteur ; Arnaud Landragin, Directeur de thèse Editeur : Paris : Université de Paris 6 Pierre et Marie Curie Année de publication : 2014 Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse de doctorat de physique au SYRTE - Systèmes de Référence Temps EspaceLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] accéléromètre
[Termes IGN] compensation
[Termes IGN] gravimétrie
[Termes IGN] instrument de mesure
[Termes IGN] interféromètre au laser
[Termes IGN] laser
[Termes IGN] navigation inertielleIndex. décimale : 30.40 Géodésie physique Résumé : (auteur) Nous présentons le développement d'un prototype de gravimètre atomique compact reposant sur l'interférométrie atomique avec des transitions Raman stimulées. Nous démontrons une amélioration importante de la compacité et de la simplicité de chaque élément du dispositif expérimental (tête de senseur, source laser, référence de fréquence micro-onde, système de filtrage des vibrations). Ce travail s'appuie sur l'utilisation d'une pyramide creuse comme miroir de rétro-réflexion, ce qui permet de réaliser toutes les fonctions d'un interféromètre atomique (piégeage et refroidissement des atomes, interféromètre, détection) avec un unique faisceau laser. Nous avons donc développé une tête de senseur très compacte, dont les fonctions clés ont toutes été simplifiées. La source laser met en jeu un unique laser émettant à 1560 nm pour interroger des atomes de Rubidium 87. Elle bénéficie de l'utilisation de composants optiques télécoms fibrés, qui ont déjà démontré leur performance et leur robustesse aux conditions environnementales. Tous les éléments du prototype sont assemblés pour permettre la mise en place de l'interféromètre. Ce type de gravimètre compact est très intéressant pour la gravimétrie de terrain. En parallèle, nous avons développé un système de réjection du bruit de vibration, basé sur l'électronique numérique. La contribution des vibrations sur la phase atomique est pré-compensée avant la fermeture de l'interféromètre, directement sur la phase optique des lasers. Ceci garantit que chaque point de mesure a une sensibilité maximum, malgré un bruit de d'accélération important. Ainsi, pour un gravimètre posé au sol en environnement urbain, nous avons démontré une sensibilité à l'accélération de l'ordre de à 1 seconde, qui atteint après 300 secondes d'intégration. Notre dispositif nous a finalement conduit à l'hybridation complète du gravimètre atomique avec un accéléromètre classique, conduisant à un accéléromètre exact très large bande [DC , 430 Hz]. Ce résultat est très prometteur, notamment pour la navigation inertielle. Note de contenu : 1. Introduction générale
2. Contexte et objectifs du projet MiniAtom
3. Éléments théoriques pour la gravimétrie atomique et principe de la mesure de g
4. Accéléromètre atomique compact
5. Compensation des vibrations
6. Conclusion et perspectivesNuméro de notice : 14938 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de doctorat : Physique : Paris 6 : 2014 nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01068005 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=77491 La Terre va-t-elle perdre son champ magnétique ? / Gaëlle Lahoreau in CNRS le journal, n° 270 (janvier - février 2013)
Titre : La Terre va-t-elle perdre son champ magnétique ? Type de document : Article/Communication Auteurs : Gaëlle Lahoreau, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp. 8 - 9 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ magnétique
[Termes IGN] instabilité
[Termes IGN] Terre (planète)Index. décimale : 30.40 Géodésie physique Résumé : (Auteur) Depuis 2000 ans, le champ magnétique de la Terre a perdu 30% de son intensité. Deux études nous éclairent sur ces phénomènes d'instabilité. Numéro de notice : A2013-770 Affiliation des auteurs : non IGN Nature : Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=73695
in CNRS le journal > n° 270 (janvier - février 2013) . - pp. 8 - 9[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15730-01 30.40 Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Documents numériques
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champ magnétique TerreAdobe Acrobat PDF
Titre : Atmospheric effects on measurements of the Earth gravity field Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Maria Karbon, Auteur Editeur : Vienne [Autriche] : Technische Universität Wien Année de publication : 2013 Collection : Geowissenschaftliche Mitteilungen, ISSN 1811-8380 num. 94 Importance : 150 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Diese Arbeit wurde an der Fakultät für Mathematik und Geoinformation der Technischen Universität Wien zur Erlangung des akademischen Grades einer Doktorin der technischen Wissenschaften eingereichtLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] correction atmosphérique
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] effet atmosphérique
[Termes IGN] gravimètre supraconducteur
[Termes IGN] marée terrestre
[Termes IGN] modèle mathématique
[Termes IGN] rotation de la Terre
[Termes IGN] surcharge atmosphérique
[Termes IGN] surcharge océaniqueIndex. décimale : 30.40 Géodésie physique Résumé : (auteur) Atmospheric pressure variations are one of the major sources of surface gravity perturbations. The varying atmosphere introduces two disturbing forces in the gravity signal, the so called direct effect or Newtonian attraction, where the measuring object is attracted by the atmospheric mass itself, and secondly the indirect effect or atmospheric loading, where the masses deform the Earth’s surface, what again influences the measured gravity signal due to the slightly changes gravity field. In satellite gravity missions such signals are referred to as aliasing. To eliminate them, the de- termination of accurate atmospheric gravity field coefficients (AGC) is indispensable. For the determination of AGC it is state of the art to use high resolution numerical weather models which take into account the time-variable three-dimensional distribution of the atmospheric mass. By subtracting the gravity spherical harmonics of the instantaneous atmosphere from the ones of a long term mean field, the residual gravity spherical harmonic series is obtained. It describes the deviation of the actual gravity field from the mean gravity field due to atmospheric mass variations. Ground based gravimetric measurements encounter the same difficulty of eliminating the disturbing signal introduced by the atmosphere. Superconducting gravimeters are usually corrected using the local air pressure, which reduces up to 90-95 % of the atmospheric signal. However, modern superconducting gravimeters require an even better atmospheric correction if small signals are to be identified. For this task the use of three-dimensional modeling of atmospheric mass attraction based on operational numerical weather models has shown promising results. Note de contenu : 1. Introduction
2. The gravity field of the Earth
3. Atmospheric effects on the gravity field of the Earth
4. Mathematical description of the de-aliasing model for GRACE and its validation
5. Atmospheric corrections for superconducting gravimeters
6. Conclusion and outlookNuméro de notice : 14939 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD : Mathematik und Geoinformation : Wien : 2013 En ligne : http://www.ub.tuwien.ac.at/diss/AC07815618.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=77497
