**Revue française de métrologie


n° 27, Vol. 2011-3, 11-20, DOI : 10.1051/rfm/2011009

Conception et applications d’un étalon Josephson programmable de 1 V au LNE

Design and applications of a 1 V programmable Josephson voltage standard system at LNE

 

Sophie DJORDJEVIC, Olivier SÉRON, Olivier MONNOYE et François PIQUEMAL

Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE), 29 Avenue Hennequin, 78197 Trappes Cedex, France, sophie.djordjevic@lne.fr.

Résumé : Le LNE a développé récemment un système d’étalonnage de tension continue à partir d’un réseau de jonctions Josephson programmable de 1 V. Ce nouveau système, entièrement automatique, est spécifiquement dédié aux activités de transfert, i.e. l’étalonnage de références de tension continue (références à diodes Zener et piles Weston) et de voltmètres numériques de grande précision. Il permet d’ores et déjà d’offrir de nouvelles possibilités d’étalonnage avec de meilleures incertitudes, tout en bénéficiant de la simplicité de mise en oeuvre des réseaux Josephson programmables. Ainsi la sortie 1,018 V des références de tension à diode Zener peut être étalonnée avec une incertitude relative typique de 80 nV (k = 2) dans le cadre de prestations courantes (soit une amélioration d’un facteur 7). Cet article décrit la conception de ce nouvel étalon et ses performances métrologiques.

Abstract: The LNE has recently developed a 1 V programmable Josephson voltage standard specially dedicated to its transfer activities such as calibration of DC voltage references (Zener diode reference and Weston saturated standard cells) and digital voltmeters of high precision. This new programmable Josephson voltage standard allows the LNE to propose new calibration capabilities with reduced uncertainties while taking advantage of the simplicity to operate programmable Josephson array. The 1.018 V output voltage of the Zener diode reference can then be calibrated with a typical relative uncertainty of 80 nV (k = 2) in the framework of routine calibration services (an improvement by a factor 7). This paper describes the design of the new system and its metrological performances.

Mots clés : étalon de tension continue, effet josephson, réseau programmable de jonctions josephson, étalonnage de tension.

Key words: DC volltage standard, josephson effect, programmable josephson junction array, voltage calibration.


(866 Ko)