L’instrumentation et la mesure en ligne pour les Material Testing Reactors sont en pleine expansion en France en particulier avec la construction du Réacteur Jules Horowitz (RJH) qui possédera des capacités expérimentales accrues (conditions extrêmes). Conception/développement/optimisation de moyens expérimentaux sont requis pour une caractérisation fine des conditions expérimentales régnant dans ce MTR. C’est dans ce contexte que s’inscrivent mes travaux de thèse. Plus précisément depuis 2009, le CEA et l'Université d'Aix-Marseille (Laboratoire IM2NP UMR7334, eq. Microcapteurs-Instrumentation) conduisent des programmes de recherche au sein du laboratoire commun LIMMEX afin de proposer de nouveaux capteurs et dispositifs dédiés à la détermination spatiale et temporelle des flux neutrons/photons et de l’échauffement nucléaire dans les matériaux inertes par interactions rayonnements nucléaires/matière dans les canaux du RJH. Les travaux de ma thèse ont porté sur la calorimétrie, méthode permettant la quantification de l’échauffement nucléaire. L’objectif était d’étudier et d’optimiser la méthode et les capteurs hors flux nucléaires et d'améliorer les étapes conduisant à la quantification de l’échauffement nucléaire. Ces travaux expérimentaux et numériques ont comporté trois volets principaux. Le 1er a porté sur des études sur la réponse et le comportement de calorimètres différentiels classiques. Le 2ème volet a été dédié à des études sur la méthode d’étalonnage des calorimètres prototypes. Le 3ème volet a consisté à l’interprétation de mesures d’échauffement nucléaire et à la simulation de nouveaux capteurs pouvant mesurer un échauffement nucléaire de 20W.g-1 dans le RJH. / The instrumentation and on-line measurement for Material Testing Reactors are booming in France in particular with the construction of the Jules Horowitz Reactor (RJH), which possess increased experimental capacity (extreme conditions). Design / development / optimization of experimental resources are required for a detailed characterization of experimental conditions in the MTR. It is in this context that fit my thesis work. Specifically since 2009, the CEA and the University of Aix-Marseille (IM2NP Laboratory UMR7334, eq. Microcapteurs-Instrumentation) lead research programs in the LIMMEX joint laboratory to provide new sensors and devices dedicated to determining spatial and temporal neutron / photon fluxes and nuclear heating in the inert materials by nuclear radiation / matter interactions in the channels of RJH. The work of my thesis focused on calorimetry method for the quantification of nuclear heating. The objective was to study and optimize the method and sensors excluding nuclear flow and improve the steps leading to the quantification of nuclear heating. These experimental and numerical works involved three main components. The first focused on studies of the response and behavior of conventional differential calorimeters. The second part was devoted to studies on the calibration method calorimeters prototypes. The third component was the interpretation of nuclear heating measures and simulation of new sensors that can measure a nuclear heating of 20W.g-1 in the JHR.

[pt] O uso seqüencial de energia elétrica e energia térmica a partir da energia química do mesmo combustível tem sido estudado para melhorar o custo benefício de uma geração distribuída. O objetivo deste estudo é determinar o mercado potencial desta tecnologia na região de influência da concessionária local de energia elétrica. Para alcançar este objetivo, foi necessário avaliar o desempenho de um sistema de cogeração com uma microturbina fornecendo potência elétrica e energia térmica através dos gases de exaustão que aquecem água para o ginásio esportivo da PUC-Rio. O sistema está configurado por uma microturbina, uma caldeira de recuperação, um reservatório térmico (boiler) e uma caixa para alimentação de água fria. Resultados obtidos de testes de curta duração, através de uma metodologia desenvolvida, para a avaliação do desempenho do sistema de cogeração na produção de energia elétrica e térmica, são apresentados. Os testes foram realizados para potências elétricas de 100, 75, 50 e 25 % da carga máxima da microturbina. Em adição, testes para avaliação do desempenho ao longo do tempo em função das variações da carga e das condições ambientais foram estudados. Além disso, através de uma metodologia desenvolvida, mostram-se os resultados nos cálculos de incerteza dos parâmetros analisados. Dados de consumo de energia elétrica em janeiro de 2003, de cerca de 8000 consumidores na área de concessão da LIGHT SESA, em diferentes classes tarifárias, atualizadas para 2007, foram utilizados com a metodologia desenvolvida para estimar o mercado potencial de energia elétrica na região de influência da concessionária local de energia elétrica em 384,5 MW e 20415 MWh/mês, considerando uma taxa interna de retorno mínimo de 15% a.a. Foi mostrado que o elevado custo da microturbina é uma barreira para sua introdução no mercado. Entretanto, a cogeração pode colaborar substancialmente para melhorar o custo benefício. Estas conclusões foram obtidas a partir do tempo de retorno do investimento no sistema pelos consumidores analisados. / [en] The sequential use of electric energy and thermal energy from the chemical energy of the same fuel has been studied to improve the cost benefit of a distributed generation. The objective of this study is to evaluate the potential market of this technology in the region of influence of the local utility of electric energy.utility company (LIGHT). In order to attain this objective, it was necessary to evaluate the performance of a micro turbine based cogeneration system used for supplying electrical and thermal energy to PUC-RIO´S Gymnasium. The system consists of a microturbine, a heat recovery boiler, and a cold water feeding reservoir. The short duration test results are presented for the evaluation of the cogeneration system performance for the production of electric and thermal energy. The tests were carried on for 100, 75, 50 and 25% micro turbine electric energy generation loads. Time performance of the micro turbine was also studied. Moreover, a methodology was shown to calculate the uncertainty of measurements of several performance parameters. The micoturbine marked potential was estimated by analyzing the consumption of about 8000 clients in January 2003, updating the tariffs to 2007, resulting in 384,5 MW and 20415 MWh/month, considering a minimum internal rate of return of investiment of 15% per year, during a 15 year period. It was concluded that the microturbine cost is still a barrier to its market penetration. Cogeneration can be used to improve the cost benefit of the system.

[pt] Objetivo. Fornecer confiabilidade às medições do LIDAR a partir: (i) do estabelecimento de padrões de configuração dos parâmetros do equipamento, na obtenção de sinais de fluorescência para medições de pigmentos em água; (ii) da avaliação de diferentes procedimentos para melhorar a relação sinal-ruído, preservando a integridade das bandas de interesse contidas no espectro de fluorescência; (iii) da verificação da repetitividade do equipamento para medições de comprimentos de onda associados aos máximos do espalhamento Raman da água, da banda de clorofila a, assim como, da banda de matéria orgânica dissolvida (MOD); (iv) e da avaliação da eficiência do processamento desenvolvido para obtenção de concentrações relativas da clorofila a quando comparadas aos resultados correlacionados à concentrações absolutas desse tipo de pigmento. Motivação. Contribuir para o desenvolvimento do monitoramento remoto utilizando um sistema LIDAR, fornecendo parâmetros que possibilitem maior confiabilidade às informações adquiridas pelo sistema. Contextualização. O monitoramento ambiental é uma prática adotada com maior freqüência por inúmeras empresas e instituições com o objetivo de minimizar impactos nocivos ao meio ambiente. O monitoramento remoto é uma ótima alternativa, pois, possibilita um levantamento prévio de possíveis vazamentos de diferentes tipos de poluição, sendo sensível à avaliação de sutis alterações no meio, possibilitando a identificação desses problemas antes mesmo de se tornarem aparentes. Metodologia. A prática adotada na obtenção de êxito dos objetivos apontados baseou-se: (i) na coleta de informação de diferentes modelos de monitoramento remoto, principalmente, utilizando um sistema LIDAR; (ii) na coleta de dados através da experimentação em laboratório e em campo e (iii) no desenvolvimento de processos que possibilitaram a análise das informações contidas nos sinais obtidos. Resultados. Na busca de um sinal-padrão de resposta do equipamento, o trabalho consiste em análises experimentais e no desenvolvimento de processos que auxiliem na análise das informações contidas nos sinais. Dentre os experimentos pode-se destacar duas abordagens: (i) a primeira, no laboratório, a partir de análise de amostras de água pura, que avalia as flutuações do sinal de fluorescência do espalhamento Raman da água para diferentes parâmetros do equipamento; (ii) e uma segunda análise, com dados in vivo, que avalia a concentração relativa de clorofila a para diferentes processos a fim de obter um processo padrão que diminui a sua incerteza na determinação desse quantitativo. Conclusões. O sensoriamento retomo é uma técnica útil para a investigação ambiental, porém, a implantação de práticas que contribuem para o aumento da confiabilidade dos dados fornecidos pelo sistema são igualmente indispensáveis. / [en] Aim. Providing reliability of LIDAR readings of fluorescence signals for measurements of pigments in ocean water by: (i) establishing configuration standards for equipment parameters. (ii) assessing different procedures to improve the signal-tonoise relationship. (iii) preserving the integrity of the wavelength bandwidth of the fluorescence spectrum. (iv) verifying the repeatability of wavelength measurements associated with local maxima of the Raman scattering curve of ocean water and chlorophyll a, as well as organic materials (dissolved in water) bandwidths. (v) and assessing the efficiency of the methodology developed for obtaining relative concentrations of chlorophyll a. Motivation. Contributing to the development of remote monitoring when using the LIDAR technique. This would bring about greater reliability. Context. Over the years environmental surveillance has been adopted by many companies and institutions as an effective practice to minimize harmful impacts on the environment. The remote monitoring is unquestionably a versatile alternative for detecting possible leaking of noxious substances before they become apparent. Methodology. The procedures included: (i) collecting information of different physical models of remote monitoring. (ii) collecting data from experiments carried out in the laboratory and in situ. (iii) and developing a procedure to analyze signal information. Results. Two approaches were adopted when carrying out the experiments: (i) in the laboratory, by evaluating fluorescence signal fluctuations of the Raman scattering in ocean water for different equipment parameters. (ii) and in situ, by measuring the relative concentration of chlorophyll a in ocean water for different schemes in order to choose the standard one. Conclusions. The remote monitoring is a useful tool to carry out environmental surveillance. But to increase the reliability of data collected by the optical-laser system apparatus the introduction of metrological assessment procedures is mandatory.

Apresentamos os aspectos mais relevantes para se realizar um chafariz a átomos frios de 133Cs, para operá-lo como um padrão primário de tempo e freqüência para realizar a definição do segundo. O objetivo principal desse trabalho foi a otimização do sistema experimental do chafariz de átomos em duas partes críticas: a região de interação e o sistema de detecção. Além disso, otimizamos as diversas fases da manipulação óptica que fazem parte do ciclo de operação de um chafariz com o intuito de aumentar a relação sinal ruído na região de detecção. Quando os átomos são lançados com uma velocidade de 3,39ms-1, atingem o ápice a 60cm acima da região de captura e passam 360ms na região de vôo livre. A temperatura dos átomos na região de detecção não ultrapassa 15,5K e a diferença de população observada através das Franjas de Ramsey, que são a assinatura característica de um padrão de freqüência atômico, tem a largura a meia altura de 1,4Hz. A largura de linha e a relação sinal ruído da franja implicam em uma estabilidade a curto prazo de 5,18×1012. Alguns causadores de deslocamentos de freqüência como a radiação de corpo negro, o efeito Doppler de segunda ordem, o efeito gravitacional e o efeito Zeeman de segunda ordem foram avaliados. / We present some relevant aspects for the realization of a 133Cs fountain, intended to operate as a primary frequency standard to realize the definition of the second. The main goal of this work is the optimization of the experimental setup of the atomic fountain in its most critical parts: the interaction region and the detection system. Furthermore, the several phases of the optical manipulation which concern the operation cycle of an atomic fountain were also optimized. These procedures allowed us to increase the signal to noise ratio in the detection signal. When the launching velocity is about 3.39 m/s, the atoms reach the apogee about 60 cm above the capture region and spend 360 ms in the free flight zone. The atomic ensemble temperature in the detection region is about 15.5K and the population difference between the two fundamental level is measured through the Ramsey fringe with a linewidth of 1.4 Hz. This linewidth, allied to the obtained S/N resulted in the measured short-term stability of 5.18×1012. Some frequency shift as the black body radiation shift, gravitational shift, second order Doppler shift and second order Zeeman shift were measured.

[pt] A análise experimental é muito importante para se conhecer as características de Qualquer produto. Os resultados dos testes podem ser usados em pesquisas ou para serem comparados com valores padrões. No segundo caso é necessário seguir certos procedimentos que estão descritos em normas e comparar os valores das características do produto com os requisitos normalizados. No campo da Tecnologia Industrial Básica esta atividade é comumente denominada de avaliação da conformidade. Mas para se medir essas características é necessário usar instrumentos. A instrumentação é a parte mais importante neste processo porque se são usados instrumentos inadequados, o resultado da medição será incorreto e os erros poderão grandes. Então é necessário que os instrumentos tenham sido corretamente calibrados para terem exatidão adequada, baixa incerteza e garantir a repetibilidade e reprodutibilidade das medições. Metrologia é a ciência que trata da confiabilidade das medições. Nos testes veiculares acontece o mesmo, porém é necessário, também, conhecimento sobre a dinâmica veicular, para se saber como e o que será medido. O Campo de Provas da Marambaia do Exército Brasileiro possui um equipamento empregado em avaliação de veículos que mede velocidade e distância usando um sensor óptico sem contato com o solo e um sistema de aquisição de dados. Esta dissertação de mestrado apresenta uma alternativa para a Unidade Central de Processamento deste equipamento substituindo-a por um computador portátil com uma placa de aquisição e um software específico com as ferramentas para processar o sinal do mesmo transdutor óptico. Entretanto isto não é suficiente, é necessário um tratamento metrológico deste sistema de aquisição de dados para garantir a incerteza de medição e evitar os riscos de falso aceito e falso rejeito. No contexto do tratamento metrológico desenvolvido, ambos os sistemas de medição foram avaliados, o sistema originalmente em uso e o sistema alternativo proposto que o substituirá. O conhecimento das incertezas associadas constitui estratégico insumo metrológico para a importante etapa de calibração dos equipamentos utilizados. Para realizar este trabalho foi necessário unir três áreas: dinâmica veicular, instrumentação e metrologia. / [en] Experimental analysis is very important to know the characteristics of any product. The tests results can be used in researches or be compared with default values. In the second case it is necessary follow certain procedures that are described in standards and to compare the value of product s characteristics with the standard s requirements. Within the Basic Industrial Technology Domain, this activity is commonly designated as conformity assessment. But to measure these characteristics is necessary to use instruments. The instrumentation is the most important part in this process because if inadequate instruments are used, the result of the measurement will be incorrect and the errors may be great. Then it is necessary that the instruments had been correctly calibrated and have an adequate good accuracy, low uncertainty and ensure the repeatability and reproducibility of the measurements. Metrology is the science dealing with metrology reliability. In automotive tests happen the same, however it is necessary knowledge about vehicular dynamic too, to know how and what will be measured. The Brazilian Army Marambaia Proving Ground has an equipment used to vehicles evaluation that measure speed and distance using a non-contact optical sensor and a data acquisition system. This masters degree dissertation proposes an alternative for this equipment s Central Processing Unit substituting it for a laptop with a data acquisition board and a specific software with data processing tools to process the same non-contact optical sensor s signals. However this is not enough, it s necessary a metrological approach of the data acquisition system to ensure the uncertainty of measurement and avoid false accept risk and false reject risk. In the context of the developed metrological approach, both the measurement systems were evaluated, the system originally in use and the alternative system proposed that will substitute the first. The knowledge about the associated uncertainties constitute a strategic resource to the important stage of the used equipment s calibration. To carry through this work it was necessary to join three areas: vehicular dynamic, instrumentation and metrology.

[pt] O uso de tecnologias para incrementar a geração distribuída de energia elétrica, particularmente microturbinas a gás, tem aumentado ultimamente devido à crise de energia que muitos países, como o Brasil têm passado o que é um incentivo à produção independente de energia elétrica. Procedimentos têm sido desenvolvidos para verificar os dados de desempenho de microturbinas, com objetivo de comissionamento. Quando alguém compra um sistema de geração de energia, sua partida pode apenas ser efetivada quando os dados do fabricante concordam com os de projeto, dentro de uma faixa de incerteza acordada, qualificando, portanto, estudos de viabilidade anteriormente realizados. Muitos procedimentos são detalhados para verificar os dados de desempenho sob condições de teste, extrapolando-os para outras diferentes. Potência, consumo de gás, emissão dos gases, qualidade da energia elétrica (incluindo distorção harmônica e frequência) estão entre os parâmetros normalmente medidos. A freqüência de aquisição de dados é normalmente especificada para atender as características de desempenho do equipamento sob condições estáveis de teste. Também, a incerteza dos instrumentos de medição é normalmente especificada, sem qualquer referência à incerteza expandida dos parâmetros calculados, que são usados para caracterizar seu desempenho. Este trabalho descreve um método para avaliação dos dados de desempenho de uma microturbina a gás, juntamente com uma metodologia para calcular a incerteza dos parâmetros que caracterizam seu desempenho, com objetivos de comissionamento, a partir da incerteza dos instrumentos de medição, e fazendo uma análise crítica dos objetivos de medição a serem alcançados. A metodologia é baseada nos conceitos metrológicos mais recentes, de forma que resultados confiáveis possam ser alcançados, utiliza condições de referência, estabelecidas por norma internacional [ISO-2314, 1973], para especificação dos dados de desempenho dos equipamentos, com objetivo de comparação, e segue as diretrizes da U.S. Enveronmental Protection Agency para especificação do desempenho a ser alcançado. / [en] The use of technologies for increasing distributed electric energy generation, particularly gas fired microturbines, has been lately growing due to the energies crisis many countries, including Brasil, have experienced, which is an incentive to an independent electric energy production. Procedures have been developed to check microturbine performance data for commissioning purposes. When somebody buys an energy production plant, its start-up can only be accomplished when manufacturers data matches the design data within an agreed uncertainty band, thus qualifying the previously made feasibility studies. Many procedures are detailed for checking the performance data under testing conditions, and extrapolating them for different ones. Power, gas consumption, gas emissions, electric energy quality (including harmonic distortion and frequency) are among the usually measured parameters. Data acquisition frequency is usually specified to match specified equipment behaviour under stable test conditions. Also, the uncertainty of the measurement instruments are usually specified, without, however, defining the expanded uncertainty of the calculated parameters, which are used to characterize their performance. This work presents a method for evaluating the gas fired microturbine performance data for electric energy generation, together with a methodology for calculating the uncertainty of parameters that characterize its performance for commissioning purposes, starting up from the uncertainty of the measurement instruments, and making a critical analysis of the measurement goals. The methodology is based on most recently used metrology concepts, so that reliable results can be achieved, uses ISO reference conditions for specifying equipment performance data for comparison purposes and follows U.S. Environment Protection Agency directions for specifying performance goals.

Este trabalho descreve a preparação, caracterização e certificação de um conjunto de materiais de referência isotópicos de urânio na faixa de 0,5 a 20,0 % de 235U em massa. Os principais conceitos da metrologia em medições químicas foram aplicados para que as propriedades certificadas nos materiais pudessem ser rastreáveis diretamente ao Sistema Internacional de Unidades (SI). Em conseqüência desta abordagem, estes materiais poderão ser utilizados na calibração de instrumentos de medição, avaliação da incerteza de medição, validação de métodos analíticos, avaliação da performance de analistas, rotinas de controle de qualidade e em programas de intercomparação de resultados de medição. As mais avançadas técnicas e métodos de espectrometria de massas, a saber, espectrometria de massas com fonte de gás (GSMS), espectrometria de massas por termoionizacão (TIMS) e espectrometria de massas com fonte de plasma induzido (ICPMS) foram investigadas para identificar quais são os componentes dominantes na incerteza e quantificar a sua contribuição no valor final da incerteza de medição da razão isotópica. Os resultados obtidos foram comparados entre si, para verificar quais técnicas e métodos estão associados aos menores valores de incerteza de medição. A razão isotópica n(235U)/n(238U) nos materiais produzidos foi certificada com incertezas de medição expandidas na faixa de 0,02 a 0,10 % e as razões n(234U)/n(238U) e n(236U)/n(238U), com incertezas na faixa de 0,03 a 2,20 %. Estes valores atendem plenamente aos requisitos da caracterização isotópica do combustível nuclear, bem como aos requisitos das análises de amostras ambientais para fins de salvaguardas nucleares. / This work describes the preparation, characterization and certification of a set of uranium isotope reference materials ranging from 0.5 to 20.0 % of 235U in mass. The most important concepts of metrology in chemical measurements were applied so that the certified quantities in these materials could be directly traceable to the International System of Units (SI). As a consequence of this approach, these materials can be used in the instruments calibration, estimation of measurement uncertainty, method validation, assessment of performance of analysts, quality control routines and interlaboratory comparison programmes. The most advanced methods and techniques in mass spectrometry, that is, gas source mass spectrometry (GSMS), thermal ionisation mass spectrometry (TIMS) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS) were investigated to identify which are the dominant components in the uncertainty and to quantify its contribution to the final value of the measurement uncertainty of the isotopic ratio. The results obtained were then compared to verify which are the methods and techniques associated to the lowest measurement uncertainty values. The isotope amount ratio n(235U)/n(238U) was certified in the materials produced to expanded uncertainties ranging from 0.02 to 0.10 % and the ratios n(234U)/n(238U) and n(236U)/n(238U), to uncertainties ranging from 0.03 to 2.20 %. These values fully comply to the requirements of the isotopic characterization of nuclear fuel as well as the analysis of environmental samples for nuclear safeguards.

Apresentamos os aspectos mais relevantes para a construção e caracterização de um padrão primário de tempo e frequência compacto. Nesse sistema a amostra de átomos de referência é preparada a partir de uma armadilha magneto-óptica. Após a obtenção de uma amostra significativa de átomos os feixes laser são desligados e, durante a expansão livre, a nuvem atômica é submetida a uma sequência de pulsos de micro-ondas que caracterizam o método de Ramsey. Os pulsos de micro-ondas são aplicados em uma cavidade de micro-ondas, esculpida dentro da câmara de vácuo. Todo o ciclo de funcionamento é implementado dentro dessa cavidade e por esse motivo o padrão é considerado compacto. Quando os átomos são interrogados com pulsos de τ = 1 ms separados por Τ = 8 ms obtemos uma largura a meia altura da franja central de 52 Hz e uma estabilidade a curto prazo de 10-13. Alguns causadores de deslocamentos de frequência foram avaliados. / We present some relevant aspects for the construction and characterization of a compact primary frequency standard. In this system, the atomic ensemble is prepared with a magnetooptical trap. Once a significant number of cold atoms is obtained, the laser beams are turned off and, during the free expansion, the cloud is submitted to a sequence of two microwave pulses, characterizing the well-known Ramsey method. The microwave pulses are applied in a microwave cavity that was sculpted inside the vacuum chamber. All the working cycle takes place into this cavity. When the atoms are interrogated by two pulses of τ = 1 ms separated by Τ = 8 ms, the linewidth of the central fringe is 52 Hz and a short-term stability 10-13 is observed. Some frequency shifts were evaluated.

[pt] Líquidos criogênicos são amplamente empregados em diversos segmentos da atuação humana, destacando-se a Medicina, Engenharia Genética, setor industrial e no desenvolvimento cientifico. Sendo assim, efetuar o controle metrológico sobre os dispositivos e sistemas utilizados na comercialização de tais materiais é fundamental. Nesta dissertação propomos a implementação do controle metrológico neste segmento como forma de estabelecer confiabilidade e garantir trocas cada vez mais justas, sem prejuízos as partes envolvidas. Para tal, a estrutura legal é amparada pela regulamentação vigente no âmbito brasileiro, a qual é abordada e confrontada com as diretrizes internacionais. Os diferentes sistemas de medição atualmente adotados são abordados, com o intuito de julgar a adequação dos mesmos e estabelecer requisitos mínimos. Diante da inexistência de uma regulamentação ampla, capaz de agregar aspectos não só inerentes às boas práticas, mas que contemplem a realidade do mercado nacional, são estabelecidas proposições e diretrizes a serem seguidas na implementação e efetivação do controle metrológico. / [en] Cryogenic liquids are widely employed in several fields of human activity,such as in Medicine, Genetics Engineering, the industrial sector and for the scientific development. This way, applying the metrological controls in devices and systems used for the commercialization of cryogenic liquids is essential. In this dissertation we proposed the implementation of the metrological controls in this area, objectifying to establish the reliability and the guarantee of fair trade,without damages for the involved parts. Thus, the legal structure is supported by the valid regulamentation in the Brazilian case, that is mentioned and faced against international policies. The different measurement systems adopted nowadays are approached, for judging their adequacy and establishing minimum requests. Considering that there is not a broad regulamentaion, capable of aggregate aspects of the good practice and to heed the national reality, proposals and guidelines are presented for reaching the implementation of effective metrological controls.

Horizontal scanning instruments, such as, atomic force microscopes and scanning laser microscopes, acquire three-dimensional topographic maps of surfaces, at scales ranging from tenths of nanometers to hundreds of millimeters, by measuring elevations along a series of traces scanning a region of the surface. Random and systematic errors may influence parameters calculated from these topographic maps. This work investigates anisotropic artifacts in atomic force microscope and a scanning laser microscope measurements by looking at difference between parameters calculated in the tracing and scanning directions. It is found that horizontal scanning profiling instruments systematically introduce anisotropic measurement artifacts when measuring both isotropic and anisotropic surfaces.