Les orfèvres de l’électronique
À la pointe du développement de modules électroniques, le groupe DEM offre un support technique permanent aux ingénieurs et techniciens des expériences.
Le groupe DEM a réalisé 400 cartes électroniques pour le contrôle des cavités accélératrices du LHC, au point 4.
Les cavités accélératrices du LHC, qui donneront le coup de fouet nécessaire pour accélérer les protons, sont truffées de puces, comme tous les composants de l’accélérateur. Mais leur électronique de contrôle est très spécifique. Le groupe de développement de modules électroniques (DEM) du département TS a relevé le défi en réalisant des cartes électroniques dont l’étude avait été effectuée par le groupe AB-RF. Le projet a abouti fin décembre avec la livraison des 400 pièces. À un rythme cadencé, le groupe DEM répond à toutes les commandes spécifiques en circuits imprimés et détecteurs des différentes expériences. « Au CERN, l’électronique c’est un peu le nerf de la guerre. On la retrouve partout, dans les systèmes de transfert des données ou encore dans le contrôle des détecteurs, rappelle Erik van der Bij, chef de groupe. Notre objectif est de pouvoir fournir des compétences non disponibles dans l’industrie. »
Le groupe TS-DEM, une équipe soudée : de gauche à droite Betty Magnin (chef de section du bureau d’études et atelier de câblage), Erik van der Bij (chef de groupe), Rui de Oliveira (chef de la section PMT, fabrication des circuits imprimés).
Entre technicité, flexibilité et innovation, DEM doit afficher une réactivité à toute épreuve. De son bureau d’études, jusqu’aux techniques de fabrication et d’assemblage in situ, des milliers de pièces sur mesure sont déjà sorties de ses ateliers. Beaucoup sont uniques.
DEM offre des compétences techniques et une capacité d’expertise pour concevoir et fabriquer des prototypes sur place.
Structuré comme une P.M.E. de 40 personnes, le groupe peut suivre la planification de sa production de A à Z.
Contrôler toutes les étapes, de la conception jusqu’à la finition du produit, permet une plus grande flexibilité et un savoir-faire très pointu.
DEM peut répondre à des besoins très variés et parfois très complexes, allant, par exemple, de la fourniture de milliers de thermomètres pour le système de cryogénie du LHC au développement de nouveaux procédés brevetés comme le « Chemical Microvia » utilisé, entre autres, pour le gravage chimique de feuilles de kapton pour le TRT d’ATLAS. Le degré de difficulté varie selon la taille, la densité des connexions ou, parfois, les conditions d’exposition.
Innover : une nécessité permanente
En réponse à une commande d’ALICE, le groupe vient d’achever un travail de quatre années pour livrer les dernières pièces d’un produit unique au monde : un circuit intégré très léger, dont les connexions sont spécialement conçues en aluminium. Le cuivre, beaucoup plus lourd, aurait en effet trop perturbé la trajectoire des particules à mesurer. Prochainement, DEM travaillera sur un projet de conception de 84 détecteurs Micromegas TPC pour l’aimant de T2K, expérience sur les neutrinos qui démarrera au Japon en 2009.
Une cinquantaine de prototypes sortent chaque année de sa salle blanche. Au cœur de cet espace protégé, une extrême minutie est observée. Sous microscope, des techniciens assemblent et contrôlent des circuits avec une patience d’orfèvre. La taille des composants peut atteindre 10 microns (six fois plus fin qu’un cheveu). « Nous réalisons de jolis bijoux », convient Erik van der Bij, arborant fièrement un circuit de lecture finement souligné d’une couche d’or. La précision est telle qu’une feuille de GEM de kapton conçue pour un détecteur à gaz, apparaissant à première vue comme un simple carré de 10 cm de côté, peut contenir un millions de trous, soit l’équivalent de dix chevelures.
En 2007, le DEM a comptabilisé plus de 300 utilisateurs. Il a développé 425 études de circuits différents et réalisé 700 projets.
Attentive à ses innovations, l’industrie locale et européenne est ainsi la première à pouvoir bénéficier des meilleures recettes de DEM, par le biais de conventions de transfert de technologies.
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