Microscope à Force Magnétique 2019

## Sujet Proposé en Septembre 2018 :

Il y a deux ans un précédent projet a permis de fabriquer une première maquette de
microscope à force magnétique (MFM). Cette année, il faudrait
passer à la version 2 en améliorant sa résolution pour détecter
des objets magnétiques plus petits (un damier d'aimants alternés de 5 mm). Le damier sera déplacé sous la pointe et la déflexion
permettra de mesurer une carte XY de la force au dessus du damier et donc de détecter le damier et une faute volontaire (un aimant mal mis) dans le damier qui ne se verrait pas à l'oeil. Le système de vibration de la poutre pourra être conservé par contre la pointe devra être plus proche de l'objet à détecter pour améliorer la résolution.

## Préparation / Recherche Bibliographique :

Effet Physique : Vibration/résonance d'une poutre. Force entre 2 aimants

Composants : Diode laser, vibreur (ventouse magnétique), détecteur d'amplitude de vibration.

Notions : Décalage de résonance (résonateur accordable). Variation de phase à la résonance.

## Compte-rendus Rapides :

**Visite du 25 septembre** : creuser les idées pour détecter optiquement l'amplitude de vibration (une photodiode, quelle surface, quelle surface, quel balayage du faisceau lumineux, comment le signal varie si l'amplitude change, si la fréquence change ?). Faut il être exactement à la fréquence de résonance de la poutre ou peut on être sur le côté du pic de résonance ?

## Séance du 09/10/2018 :

Pour détecter l'amplitude de vibration, nous avions pensé à aligner des photodiodes sur une colonne espacées d'une certaine distance connue pour calculer approximativement l'amplitude. Mais faut-il qu'il soit trés précis ? Car on a simplement besoin détecter une anomalie (une variation de l'amplitude).

Faut-il qu'on attende que vous nous apportiez l'ancien MFM ? Ou devrions nous en refaire un nous même ?

Pour la partie damier, on pensait à des dimensions de 4x4 avec les aimants ci-contre. La pointe du MFM serait le même aimant.

La prochaine séance nous allons construire le damier et tester la déflexion de la pointe pour savoir si les aimants conviennent.

## Séance du 16/10/2018 :

Ancien MFM réupéré. Le damier est en constuction.

Nous pensons garder la poutre et créer notre damier avec les nouveaux aimants que nous avons récupéré. La question est de savoir si on change l'aimant sur la poutre (puisque les aiments du damiers sont petits par rapport à celui déjà présent) qu'en pensaient vous ?

Nous pensons avoir des amplitudes assez grandes avec une reflexion du laser à l'aide d'un mirroir en plus de celui de la poutre, l'idéal serait de placer les photodiodes au dessus du laser mais cela reste à vérifier en fonction de la taille des photodiodes.

## Séance du 13/11/2018 :

Après étude du montage nous questionnons sur le besoin ou non de changer l'aimant sur la poutre en plexiglace. De plus, le miroir sur cette dernière, puisque cassé.

Egalement, au vu des amplitudes remarquables du laser lié aux aimants nous pensons que le jeu de mirroir n'est pas necessaire, et qu'en plaçant des photodiodes des endroits "clés" on peut observé les differentes composition (pas d'aimant, aimants Nord/Sud,...)

## Séance du 08/01/2019 :

Nous avons réfléchi à une autre alternative qui serait d'utiliser des jauges de déformations sur la lame, mais par conséquent enlever le vibreur. Ainsi en changeant peut-être aussi la lame celle-ci subirait directement les déformations par l'aimant et à l'aide des jauges de déformations on pourrait détecter les informations qui nous intéressent.

Donc faut-il que l'on garde le vibreur ou notre " alternative" sans le laser et le vibreur vous convient ?

## Séance du 19/03/2019 :

Le projet et le damier avance bien.

Il nous faudrait désormais 2 ensembles contenant chacun 4 roues dentées d'environ 3cm de diamètre, 2 cremailleres associé d'au moins 36cm chacunes, d'un servo moteur et deux axes associé. Tout cela pour l'automatisation du damier.