II - de l'Université libre de Bruxelles

aTransmission – u ( T r)Le paragraphe II.6.6.4 a exposé les résultats de la correction del’absorption IR par la vapeur d’eau (le CO 2 a un impact négligeable). L’incertitude(~10 %) de la valeur absolue des sections efficace était sans importance pour leprocessus itératif. L’analyse du résidu de l’ajustement a permis de retenir uneincertitude standard de l’ordre de 2 % pour la mesure de l’absorption. On a doncobtenu pour la transmission :aau(T r) = 0,02(1 − T ) [Unité relative] (A.5.2-4)Analyse du bruit du canal IRrLa détermination de u(S) et u() est particulière. Elle a fait l’objetd’une étude expérimentale du bruit du signal IR. Pour rappel, le signal IR est lu àtravers 3 voies de mesures qui amplifient un même signal d’entrée (signal envolts DC, redressé et intégré en sortie de la détection synchrone). Les 3 gainsdélivrent une amplification x1, x4 et x40. Le signal est une moyenne de 2 nlectures (‘n’ = facteur de réduction de bruit) réalisées par le logiciel de vol. Lesignal des 3 gains est numérisé dans une échelle de 16 bits (bipolaire).- Le bruit de photon n’est pas négligeable dans l’infrarouge. Il génère un rapportsignal à bruit élevé car l’énergie des photons est faible. Les termes dominantsdu bruit proviennent de la chaîne de détection (détecteur PbS pré-ampli,détection synchrone, …). On observe en effet que la fluctuation du signal (envolts digitaux) présente un niveau constant. Il ne dépend pas de l’intensité dusignal. C’est un bruit blanc lié uniquement à l’électronique.- Le rapport signal à bruit doit être identique pour chaque voie de mesure car lesignal natif VDC et sa fluctuation sont amplifiés conjointement. Cette relation abien été vérifiée expérimentalement pour des facteurs de réduction de bruitélevés (voir ci-dessous à gauche).- En l’absence d’un bruit de photons dominant, l’incertitude associée à lamesure du signal suit une distribution gaussienne. La moyenne obtenueaprès 2 7 lectures correspond à la meilleure estimation du signal. Pour Nrépétitions de cette mesure, l’échantillon des moyennes suit égalementune distribution normale d’écart type proportionnel à 1 / N . L’analyse desmesures a confirmé cette relation que l’on a alors intégrée dans le calculd’incertitude. Pour le canal IR2, l’écart type du bruit du signal était de 26,1(volts digitaux) pour une moyenne de 2 7 lectures. Pour le nombre de répétition(N) on a obtenu :σ 26,1 u ( S ) 7= σ / IRN7= IR221 7u( < DC > ) = σIR2120N[VoltsDigitaux] (A.5.2-5)210