Pourquoi développer nos propres instruments?

1. Développements instrumentaux dans le domaine de la Spectroscopie de Fourier adaptés à l’observation en haute altitude. Laboratoire de Spectroscopie Atmosphérique et Solaire – GIRPASInstitut d’Astrophysique et de Géophysique

2. Pourquoi développer nos propres instruments? • La détermination de l’évolution séculaire de la composition atmosphérique exige une grande stabilité : • de l’environnement de mesure qui doit demeurer exempt de toute pollution atmosphérique locale, • des équipes chargées d’effectuer les observations en altitude et d’exploiter des données à Liège dont le savoir-faire doit pouvoir se transmettre entre chercheurs, • des méthodes et instruments de mesure qui doivent pouvoir évoluer de manière continue ou, si cela s’avère impossible, en permettant un recouvrement entre les anciens et les nouveaux instruments. http://planet.ulg.ac.be

3. Quels sont les buts de nos developpements experimentaux ? • Les observations sont effectuées actuellement par des scientifiques se trouvant à l’Observatoire en Suisse. Nous essayons de couvrir toute l’année, ce qui représente une forte charge en temps de mission et en frais de déplacement. Nous travaillons donc depuis plusieurs années à l’implémentation d’un dispositif permettant d’observer en partie depuis la Belgique tout en garantissant la qualité des mesures et la protection des instruments. Étant donné la fragilité des instruments optiques et la météo en haute montagne, c’est un sérieux challenge technologique. • Les observations par transformée de Fourier doivent s’effectuer par temps parfaitement clair. Il est donc primordial d’utiliser aux mieux les périodes propices. Un nouveau dispositif d’acquisition en développement augmentera la vitesse de mesure d’un facteur six environ. • Ce dispositif appliquera de nouvelles méthodes d’acquisition donnant accès à une meilleure détermination des grandeurs physiques, en particulier la distribution verticale de certains gaz. http://planet.ulg.ac.be

4. Pourquoi les instruments commerciaux ne sont-ils pas adaptés aux mesures effectuées au Jungfraujoch? • Les instruments commerciaux : • ne suivent en général pas un schéma d’évolution progressif. Ils sont simplement remplacés par une version plus récente, • ne sont plus supportés après quelques années, • ne sont pas adaptés aux conditions climatiques de la haute altitude (-35ºC, 7m neige/an, glace, vent >200km/h, foudre, Patm=650mB), • ne peuvent pas subir d’adaptation ou d’amélioration par l’utilisateur, • sont des “boîtes noires” qui contiennent des algorithmes ou techniques qui ne sont pas documentés. Il est donc impossible de reproduire exactement leur comportement lorsqu’ils disparaissent. • ne permettent pas d’explorer de nouvelles techniques de mesure en avance sur ce qui est disponible sur le marché. http://planet.ulg.ac.be

5. Quels sont les domaines d’application de nos développements instrumentaux ? • 1) Les dispositifs spéciaux adaptés aux conditions météorologiques difficiles qui ne sont pas commercialement disponibles : • Dispositifs hydrauliques de protection, • Instruments optiques renforcés, • Dispositifs de contrôle à distance, • Electro-mécanique de contrôle. http://planet.ulg.ac.be

6. Quels sont les domaines d’application de nos développements instrumentaux ? 2) Les systèmes d’acquisition de données de spectromètres par transformée de Fourier à très hautes performances, 3) Les dispositifs de pilotage de télescopes et de coelostats, 4) Les applications logicielles destinées au traitement des signaux bruts provenant des interféromètres de Fourier, 5) Les applications logicielles destinées au contrôle distant de spectromètres, télescopes et coelostats, en particulier la gestion de flux audio-video multiples. http://planet.ulg.ac.be

7. Microélectronique Tous les dispositifs expérimentaux que nous construisons nécessitent la production de dispositifs microélectroniques complexes de contrôle propriétaires. Nous avons donc été amenés à développer notre propre capacité de production et d’assemblage de circuits imprimés multicouches utilisant des composants à montage en surface. http://planet.ulg.ac.be

8. Conception assistée, logique programmable et systèmes embarqués. Tous ces dispositifs incorporent des fonctions de contrôle évoluées qui sont implémentées en logique programmable à l’aide d’un ensemble de logiciels de conception assistée chargés de simuler et traduire en “hardware” la description du système fournie par l’utilisateur en HDL, « Hardware Description Langage ». http://planet.ulg.ac.be

9. Enfin, l’interface entre l’utilisateur et les dispositifs expérimentaux est implémentée en C# sous Windows ou, dans le cas des systèmes auxiliaires comprenant des processeurs embarqués, en C. http://planet.ulg.ac.be

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