Plateforme Technologique PRESERVE

Initiée en 2017, PRESERVE est une plateforme expérimentale mutualisée entre le laboratoire IES – UMR5214 et le CEA. Initialement conçue pour l’irradiation de composants, elle s’est étoffée en 2021 de nouveaux moyens permettant notamment l’injection électromagnétique.

L’infrastructure de recherche regroupe sur un même site 4 plateaux de tests nécessaires pour évaluer la fiabilité des composants électroniques :

  • Aux effets des rayonnements ionisants

La tenue à l’irradiation des composants électroniques est un enjeu majeur pour plusieurs secteurs d’activités industriels : le spatial, l’aéronautique et le nucléaire civil. Avec l’intégration des composants électroniques et leur utilisation croissante dans toutes les applications, ces analyses sont capitales également pour l’industrie automobile et ferroviaire.

  • A l’étude de la susceptibilité des systèmes aux ondes électromagnétiques

L’évaluation de la sensibilité de l’électronique aux futures menaces électromagnétiques hautes fréquences qui pourraient entraver la sécurité des systèmes électroniques, grand public ou non, utilisés dans de nombreux secteurs d’activité (automobile, défense, aéronautique, télécommunications…) devient nécessaire sachant que les sources très hautes fréquences tendent à se développer.

Les équipements de l’infrastructure servent à mener des études de recherche amont pour comprendre les phénomènes physiques fondamentaux à l’origine de la dégradation des fonctionnalités des composants électroniques. A partir de ces recherches, des méthodologies de test de qualification et de durcissement aux rayonnements ionisants et non ionisants pourront être proposées et testées sur les plateaux de l’infrastructure de recherche avant d’être transférées au monde industriel.

Les équipements de la plateforme sont également accessibles aux industriels pour mener des tests de leurs composants, circuits et systèmes électroniques afin d’apporter des réponses performantes en termes de tenue aux radiations et rayonnements.

Un tel site n’a pu voir le jour qu’avec le soutien financier de La Région Occitanie, de l’Europe (fonds FEDER), d’acteurs locaux et des partenaires industriels, dont le CEA Marcoule, ISYMAP, THALES SIX GTS et CESTI Toulouse.

LOGO_original_RVB_WEB
CNRS
294px-CEA_logo_nouveau.svg
logo-isymap-333x250
Thales 300300

Plateau 1 : Banc laser SPA

Pour le test des effets singuliers des radiations (effets induits par une particule unique), nous disposons d’un banc laser industriel mis en service en 2017.

Spécifications techniques :

Banc de test laser automatisé incluant :

  •  Microscope infrarouge optimisé pour l’imagerie des composants à travers le substrat.

  • Chaine laser impulsionnelle fibrée optimisée pour l’injection de charges par SPA (Single-Photon Absorption) dans les semiconducteurs.

  • Résolutions de positionnement, de synchronisation et d’énergie d’impulsion compatibles avec les technologies de composants les plus récentes.

  • Equipements électroniques pour le contrôle et la caractérisation des composants sous test.

Contact :

Vincent POUGET 

Plateau 2 : Irradiateur à rayon X

Pour le test en dose ionisante (effet cumulatif des rayonnements) nous disposons d’un générateur de rayons X (XRAD320) mis en service en 2018

Spécifications techniques :

  • Source de rayons X à haute énergie

  • Energie max : 320 keV 

  • Volume utile de la chambre d’irradiation : 0,6m3

  • Débit de dose : Fonction du courant, de la distance, de la haute tension (énergie des photons) et de la filtration.

Avec un filtre de 2mm Aluminium :

– pour une tension de 320kV à 30cm : 700 rad(air)/min (12.5mA) à 30 rad(air)/min (0.5mA)

– pour une tension de 320kV à 60cm : 175 rad(air)/min (12.5mA) à 8 rad(air)/min (0.5mA)

– pour tension 100kV à 30cm : 70 rad(air)/min (12.5mA) à 3 rad(air)/min (0.5mA)

Contact :

Jérôme BOCH

Plateau 3 : Irradiateur Gamma

Pour le test en dose ionisante, nous disposons d’une source gamma 

Spécifications techniques :

  • Isotope : Cobalt 60

  • Emission γ : 1332 keV  & 1173 keV 

  • Volume utile de la chambre d’irradiation : 60m3

  • Débit de dose :

– débit de dose nominal : 1 mètre de la source = 60 rad(air)/h (zone d’irradiation pour uniformité = 10x10cm² maximum)
– le débit de dose le plus élevé : 550 rad(air)/h (à 30 cm de la source, soit une petite zone d’irradiation 7x7cm² maximum)
– le débit de dose le plus faible : 2 rad(air)/h (à 5 m de la source, soit une grande surface 30x30cm²)

Contact :

Jérôme BOCH

Plateau 4 : Banc d’injection électromagnétique

Injection électromagnétique aux fréquences millimétriques pour des applications de sécurité et de sûreté de fonctionnement des systèmes électroniques

Spécifications techniques :

  • Injection non-invasive en champ proche

  • 4 têtes d’injection en bande Ka (26,5 – 40 GHz), V (59 – 69 GHz), E (70 – 75 GHz), et W (85 – 105 GHz)

  • Fort champ rayonné (jusqu’à 10 kV/m)

  • Plusieurs modulations possibles : continue, modulée en amplitude (e.g., Burst), phase, ou fréquence (e.g., Chirp)

  • Cartographie de la susceptibilité avec table XYZ motorisée

  • Outils de diagnostic adaptés à divers objets en test (oscilloscope analogique/numérique, analyseur de spectre haute-fréquence, …)

Contact :

Jérémy RAOULT, Benjamin SAGGIN

Organigramme