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De l’astrophysique à l’industrie : création d’un laboratoire commun du CEA et de 3D PLUS


​Le CEA et la société 3D PLUS créent ALB3DO, un laboratoire commun alliant leurs équipes pour développer des imageurs en rayons X et gamma, et étendre les champs d’application notamment au domaine nucléaire. Pour mener à bien cette mission, cinq embauches sont en cours. Ce laboratoire concrétise une collaboration de près de 15 ans qui a permis l’élaboration des détecteurs Calistes, dont le dernier modèle s’est envolé à bord de la mission spatiale Solar Orbiter en février 2020. 

Publié le 7 décembre 2020

​Les objectifs du laboratoire commun

Le laboratoire ALB3DO1 est le fruit de la collaboration entre le CEA et 3D PLUS. S’appuyant sur leur technologie de détecteur « Caliste », ALB3DO s’est fixé comme objectifs scientifiques de réaliser à court terme un démonstrateur de caméra gamma portable de très haute performance (avec un premier prototype disponible dès 2022) et de conduire des recherches pour le développement de nouveaux détecteurs X et gamma à très haute densité de pixels. 

Les travaux lancés dans ALB3DO visent à développer Caliste pour toucher :
  • le secteur du contrôle des rayonnements dans le domaine nucléaire. Le démonstrateur permettra de localiser et identifier des sources radioactives, en mesurant leurs niveaux d’énergie. Ces données pourront être visualisées en temps réel sur un écran, répondant à divers besoins de la filière nucléaire, comme la surveillance de fuites radioactives, la gestion des déchets radioactifs ou encore le démantèlement. C’est une avancée technologique importante pour la sécurité des personnes, permettant d’améliorer les pratiques des services de radioprotection, et la protection des intervenants exposés aux rayonnements ionisants dans les centrales nucléaires ;
  • le secteur de l’astronomie, par le maintien du développement de nouveaux spectro-imageurs de haute performance s’appuyant sur les technologies d’intégration les plus innovantes de 3D PLUS.
Situé sur le centre CEA Paris-Saclay ainsi qu’à 3D PLUS à Buc (Yvelines), ALB3DO commencera à accueillir dès fin 2020 les physiciens, ingénieurs, techniciens, doctorants et stagiaires impliqués dans ce projet, dont cinq nouveaux salariés en cours de recrutement. D’ici 5 ans, cette activité devrait impliquer une trentaine de salariés.
Module Caliste de la caméra STIX de la mission SolarOrbiter © L.Godart/CEA3dplus albedo cea.jpg

L’historique de la collaboration
Le travail conjoint des équipes du CEA et de 3D PLUS repousse les limites des performances des spectro-imageurs au meilleur niveau international pour des applications spatiales2 depuis plus de 15 ans. De ce travail collaboratif entre recherche et industrie sont nées plusieurs générations de modules de détection X et gamma du nom de Caliste. Le dernier Caliste en date à être spatialisé équipe le plan focal de l’instrument STIX, embarqué à bord de la mission spatiale Solar Orbiter de l’ESA (Agence Spatiale Européenne), lancée depuis Cap Canaveral en févier 2020. Pour l’astronomie des hautes énergies, les détecteurs Caliste furent une révolution : grâce à leur pixellisation, ces instruments apportent une qualité d’image, une précision de datation des évènements, une sensibilité et une précision de mesure de l’énergie de chaque photon encore jamais atteintes auparavant.

1 Advanced Laboratory for 3D Detection Device Developments
2 Il s’agit de détecteurs à rayons X durs et gamma à base de semi-conducteurs (tellurure de cadmium CdTe) finement pixélisés lus par des microcircuits bas bruit conçus spécifiquement au CEA au sein de l’Institut de recherches des lois fondamentales de l’univers (Irfu) et assemblés dans des composants hybrides miniatures basés sur la technologie d’intégration 3D de la société 3D PLUS.


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