Un banc laser unique pour tester les composants spatiaux

Ingénieure de recherche au Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO, CNRS/Insa Toulouse/UT3-Paul Sabatier), Delphine Lagarde est à l’origine d’un banc de tests unique en son genre. Développé pour la société Trad, l’outil utilise un laser impulsionnel afin d’évaluer la sensibilité aux radiations de composants électroniques destinés au spatial. Cette innovation a reçu un Trophée de la valorisation de la recherche 2019 de Toulouse Tech Transfer (TTT).

Diplômée de l’Institut national des sciences appliquées (Insa) de Toulouse, Delphine Lagarde est spécialisée dans l’analyse des propriétés optiques des matériaux. « Je cherche à mieux comprendre les interactions entre la lumière et la matière à l’échelle microscopique, notamment au sein des matériaux semi-conducteurs, explique l’ingénieure de recherche au CNRS en charge du parc expérimental de son laboratoire. Ces travaux relèvent de la recherche fondamentale et n’ont au départ pas de visée applicative ». Pourtant, c’est bien pour un de ses développements appliqué au domaine spatial que Delphine Lagarde a été récompensée par un Trophée de la valorisation de la recherche de Toulouse Tech Transfer, dans sa première édition en décembre 2019.

L’expertise des lasers impulsionnels
L’aventure commence en 2012, quand la société Trad spécialiste de l’étude des effets des radiations spatiales sur les composants électroniques, fait appel au LPCNO. « L’entreprise était intéressée par nos connaissances sur les lasers impulsionnels », précise l’ingénieure de recherche. En effet, Trad réalise notamment des essais de type « ions lourds », c’est-à-dire l’irradiation de composants électroniques par des particules massives à très haute énergie. Or, de telles accélérations de particules nécessitent des infrastructures rares et onéreuses de type synchrotron, comme le Large Hadron Collider (LHC). « À l’époque, il était déjà bien connu que les effets de type ions lourds pouvaient être reproduits par des impulsions laser, décrypte Delphine Lagarde. Trad nous a donc demandé de travailler sur un banc d’essai à laser impulsionnel  ».

Une résolution spatiale et temporelle inégalée
L’ingénieure de recherche conçoit d’abord un premier banc test capable de faire une présélection des composants les plus résistants. «  Le but est de n’envoyer que les composants au meilleur potentiel passer les tests dans les grands accélérateurs de particules », précise Delphine Lagarde. De plus, contrairement à un faisceau d’ions lourds large, l’outil permet de localiser avec précision la ou les zones les plus sensibles de chaque composant. L’ingénieure collabore ensuite avec Maxime Mauguet, en thèse entre 2016 et 2019, sur le dispositif définitif. Avec des impulsions de l’ordre de la picoseconde au lieu de la nanoseconde, le deuxième banc fonctionne sur le même principe que le premier. Durée de l’impulsion, longueur d’onde et puissance du laser sont modulables, ce qui permet de tester toutes sortes de composants à base de silicium. Transporté chez Trad, où il est désormais utilisé de manière industrielle, c’est cet appareil qui a été récompensé.

Fleur Olagnier
Journaliste scientifique