Institut P': Physique et Ingénierie en Matériaux, Mécanique et Énergétique (Institut P')

Banc d’essai mécanique multiaxial de très forte capacité, en environnement contrôlé. Il permet de soumettre des pièces et structures à des charges pouvant aller jusqu'à 120 tonnes en charge axiale, 50 000 Newtonmètres en couple et 1 200 bars de pression. Une caméra filme le déplacement entre les points présents sur l'éprouvette ou la structure ce qui permet une visualisation de sa déformation. L'intérêt de ce banc est de pouvoir réaliser des tests sur des éprouvettes de plus grande taille qu…

Salle de pilotage de la soufflerie anéchoïque BETI (Bruit Environnement Transport Ingénierie) où sont regroupés les commandes et les contrôles de l'installation ainsi que tous les systèmes d'enregistrement des données. Ainsi les opérateurs peuvent développer, selon les besoins, des procédures de mesure automatisées. La soufflerie anéchoïque BETI est utilisée pour la localisation, l'identification, l'analyse et le contrôle des sources aéroacoustiques.

Cible de 7,5 cm de diamètre (3") d'un matériau ultra-pur utilisée pour la fabrication par pulvérisation magnétron de couches minces. La zone d'érosion présente un profil circulaire caractéristique de la présence d'aimants concentriques sous la cible, pour augmenter le rendement de pulvérisation de ce procédé. Les différents éclats visibles, à l'échelle des grains du matériau, sont dus aux effets de pulvérisation préférentielle, suivant l'orientation cristallographique.

Bâti de dépôt ultravide par pulvérisation magnétron (à droite), alimentation électrique de puissance et pilotage par un automate (rack à gauche). Ce type de bâti permet la synthèse de couches minces (du nanomètre au micromètre) de différents types de matériaux inorganiques (métaux, céramiques…) et présentant des architectures variées : nanoparticules, couches épitaxiées, nanocomposites et multicouches. Le bâti est équipé de plusieurs moyens de caractérisation in situ et en temps réel :…

Chambre de tranquillisation de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime vue depuis la veine d'essais. Cette chambre de grandes dimensions (7,3 m x 7,3 m) est équipée d'un mur en nids d'abeilles et de deux grillages d'une seule pièce afin de réduire la turbulence.

Mise en place d'un véhicule simplifié permettant de réaliser des tests de réduction de traînée et donc de consommation de carburant dans la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Ce véhicule comprend plusieurs culots arrière amovibles permettant de changer sa morphologie. Chaque culot est équipé d'un scanner de pression. La maquette est placée sur un plancher dédié comportant une balance aérodynamique adaptée. Une sonde placée sur un mât vertical permet de quantifier les interactions avec le…

Installation d'une machine d'essai mécanique in-situ sur un microtomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents mécanismes est facilitée par la…

Intervention technique sur un implanteur ionique. Mise en place d'une bouteille de xénon dans le caisson d'un implanteur ionique moyen courant (la "boite à gaz" possède 3 lignes de gaz). Le xénon est ionisé puis accéléré sur le matériau cible à pulvériser. Cette technique de pulvérisation permet d'implanter un nombre important d'éléments du tableau périodique suivant les études envisagées. L'implanteur du département de physique et mécanique des matériaux de l'institut Pprime est principalement…

Cible métallique ultrapure utilisée pour la réalisation de couches minces grâce à la pulvérisation par faisceau d'ions. La zone centrale fait apparaître une érosion préférentielle donnant un aperçu des dimensions spatiales du faisceau d'ions. Ce type de cible est utilisé dans les technologies physiques en phase vapeur, pour la réalisation de couches minces par pulvérisation magnétron ou par faisceau d'ions.

Test d'un véhicule générique (corps d'Ahmed), à l'intérieur de la veine d'essais de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime. La maquette est équipée d'actionneurs fluidiques permettant le contrôle de l'écoulement dans son sillage. Elle est installée sur un plancher rapporté permettant des tests de véhicules terrestres simplifiés, dans le but de réduire leur consommation de carburant. Afin de quantifier l'efficacité du contrôle, la maquette est équipée de capteurs de pressions moyennes (64…

Mise en place d'un échantillon de silicium sur un support permettant l'implantation ionique à la température ambiante et sur une surface allant jusqu'à 25 cm2. L'implanteur ionique moyen courant est ici utilisé pour la création de défauts en physique des matériaux. Plusieurs supports sont possibles permettant l'implantation d'éléments dans une large gamme de température allant de l'azote liquide à 800 °C.

Aubages en bois de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime permettant de guider le vent dans ce virage à 90 degrés. Cette section de la soufflerie est de forme octogonale, fait 25 mètres de long et atteint jusqu'à six mètres de hauteur à cet endroit. Ces aubages datent de la Seconde Guerre mondiale. Ils ont été réalisés par des chercheurs venant de Lille qui se sont réfugiés en zone libre, à Toulouse. Ils avaient pour volonté de maintenir l'aviation française.

Pilotage d'un implanteur ionique moyen courant "EATON". L'implanteur du département de physique et mécanique des matériaux de l'institut Pprime est principalement utilisé pour l'étude des défauts dans les matériaux, soit pour créer des défauts dans le but de modifier ou de générer de nouvelles propriétés physiques (électronique, spintronique, nanostructuration, etc.), soit comme moyen d'étude en amont pour fournir les bases de la prédiction du comportement de matériaux en conditions extrêmes d…

Procédure de positionnement des différents éléments (générateur, capteur, machine d'essai...) d'un microtomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécaniques, thermiques...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents…

Cible de 7,5 cm de diamètre (3") d'un matériau ultra-pur utilisée pour la fabrication par pulvérisation magnétron de couches minces. La zone d'érosion présente un profil circulaire caractéristique de la présence d'aimants concentriques sous la cible, pour augmenter le rendement de pulvérisation de ce procédé. Les différents éclats visibles, à l'échelle des grains du matériau, sont dus aux effets de pulvérisation préférentielle, suivant l'orientation cristallographique.

Visualisation sur un écran de contrôle des servitudes (condition de plasma, puissance électrique, température du porte-objet, ouverture/fermeture des caches) et des programmes de pilotage d'un automate. Celui-ci permet le pilotage d'un bâti de dépôt ultravide par pulvérisation magnétron. Cette automatisation permet un contrôle robuste des paramètres de dépôt pour la réalisation de couches à architecture complexe (multicouches). Le bâti de dépôt est utilisé pour la synthèse de couches minces (du…

Test d'un véhicule générique (corps d'Ahmed), à l'intérieur de la veine d'essais de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime. La maquette est équipée d'actionneurs fluidiques permettant le contrôle de l'écoulement dans son sillage. Elle est installée sur un plancher rapporté permettant des tests de véhicules terrestres simplifiés, dans le but de réduire leur consommation de carburant. Afin de quantifier l'efficacité du contrôle, la maquette est équipée de capteurs de pressions moyennes (64…

Véhicule simplifié permettant de réaliser des tests de réduction de traînée et donc de consommation de carburant, mis en place dans la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Ce véhicule comprend plusieurs culots arrière amovibles permettant de changer sa morphologie. Chaque culot est équipé d'un scanner de pression. La maquette est placée sur un plancher dédié comportant une balance aérodynamique adaptée. Une sonde placée sur un mât vertical permet de quantifier les interactions avec le sol.

Générateurs de rayons X d'un microtomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents mécanismes est facilitée par la réalisation d'essais in situ. Il s'agit…

Caisson d'implantation d'un implanteur ionique moyen courant, implanteur utilisé pour la création de défauts en physique des matériaux. L'aimant de tri et la source à l'intérieur du caisson peuvent être soumis à un potentiel allant jusqu'à 200 kV. Plusieurs sources sont disponibles permettant l'implantation directe à partir de gaz ou encore l'implantation d'autres éléments solides par technique de pulvérisation. L'implanteur du département de physique et mécanique des matériaux de l'institut…

Zone d'érosion d'une cible métallique ultrapure après impact par un faisceau d'ions énergétiques (1,2 keV), lors d'un procédé de pulvérisation ionique. Ce type de cible est utilisé dans les technologies physiques en phase vapeur, pour la réalisation de couches minces par pulvérisation magnétron ou par faisceau d'ions.

Intervention technique sur un implanteur ionique moyen courant. La mise en sécurité de l'implanteur est primordiale. L'aimant de tri refroidi à l'eau à l'intérieur du caisson d'implantation peut être soumis à un potentiel allant jusqu'à 200 kV. L'ensemble est plombé afin de limiter l'irradiation due aux rayons X. L'implanteur ionique moyen courant est ici utilisé pour la création de défauts en physique des matériaux. Les interventions techniques sont courantes en fonction des études envisagées…

Mise en place d'un échantillon de silicium sur un support permettant l'implantation ionique à la température ambiante et sur une surface allant jusqu'à 25 cm2. L'implanteur ionique moyen courant est ici utilisé pour la création de défauts en Physique des Matériaux. Plusieurs supports sont possibles permettant l'implantation d'éléments dans une large gamme de température allant de l'azote liquide à 800 °C.

Diffuseur de retour et aubages en bois de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime permettant de guider le vent dans ce virage à 90 degrés. Cette section de la soufflerie est de forme octogonale, fait 25 mètres de long et atteint jusqu'à six mètres de hauteur à cet endroit. Ces aubages datent de la Seconde Guerre mondiale. Ils ont été réalisés par des chercheurs venant de Lille qui se sont réfugiés en zone libre, à Toulouse. Ils avaient pour volonté de maintenir l'aviation française.

Optimisation des paramètres d'acquisition des images et lancements simultanés de la tomographie et de la sollicitation mécanique. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécaniques, thermiques...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension…

Cible de 7,5 cm de diamètre (3") d'un matériau ultra-pur utilisée pour la fabrication par pulvérisation magnétron de couches minces. La zone d'érosion présente un profil circulaire caractéristique de la présence d'aimants concentriques sous la cible, pour augmenter le rendement de pulvérisation de ce procédé. Les différents éclats visibles, à l'échelle des grains du matériau, sont dus aux effets de pulvérisation préférentielle, suivant l'orientation cristallographique.

Bâti de dépôt ultravide par pulvérisation magnétron et sas de chargement. Celui-ci permet le transfert des échantillons dans l'enceinte de dépôt, à l'aide d'une canne de translation munie d'un système à engrenage (au premier plan). Les différents hublots permettent de visualiser l'intérieur de l'enceinte et sont aussi utilisés pour recueillir les signaux optiques des mesures in situ en cours de croissance, offrant ainsi un suivi en temps réel à l'échelle de la monocouche. Ce bâti de dépôt est…

Test d'un véhicule générique (corps d'Ahmed), à l'intérieur de la veine d'essais de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime. La maquette est équipée d'actionneurs fluidiques permettant le contrôle de l'écoulement dans son sillage. Elle est installée sur un plancher rapporté permettant des tests de véhicules terrestres simplifiés, dans le but de réduire leur consommation de carburant. Afin de quantifier l'efficacité du contrôle, la maquette est équipée de capteurs de pressions moyennes (64…

Véhicule simplifié permettant de réaliser des tests de réduction de traînée et donc de consommation de carburant, mis en place dans la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Ce véhicule comprend plusieurs culots arrière amovibles permettant de changer sa morphologie. Chaque culot est équipé d'un scanner de pression. La maquette est placée sur un plancher dédié comportant une balance aérodynamique adaptée. Une sonde placée sur un mât vertical permet de quantifier les interactions avec le sol.

Procédure d'alignement et de mise en place d'un échantillon sur la machine d'essai mécanique in-situ d'un tomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents…

Intervention technique sur un implanteur ionique en vue du passage en mode "DECEL". L'implanteur ionique du département de physique et mécanique des matériaux de l'institut Pprime possède une alimentation supplémentaire permettant la décélération des ions afin de réduire leur énergie incidente jusqu'à 5 keV suivant le type d'ions. Ainsi des modifications de surface de quelques dizaines de nanomètres seulement sont possibles. L'implanteur du département de physique et mécanique des matériaux de…

Zone d'érosion d'une cible métallique ultra-pure après impact par un faisceau d'ions énergétiques (1.2 keV), lors d'un procédé de pulvérisation ionique. Ce type de cible est utilisé dans les technologies physiques en phase vapeur, pour la réalisation de couches minces par pulvérisation magnétron ou par faisceau d'ions.

Mise en place d'un échantillon de silicium sur un support permettant l'implantation ionique à la température ambiante et sur une surface allant jusqu'à 25 cm2. L'implanteur ionique moyen courant est ici utilisé pour la création de défauts en Physique des Matériaux. Plusieurs supports sont possibles permettant l'implantation d'éléments dans une large gamme de température allant de l'azote liquide à 800 °C.

Arrière du ventilateur de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Il comprend dix pales pour un diamètre de 2 mètres 40. L'ensemble est entraîné par une motorisation à courant continu de 90 kW placée au centre du conduit, dans une nacelle carénée. Six profils d'ailes redressent l'écoulement à l'arrière du ventilateur. Il est inséré à l’intérieur d'un disque raccordé à la section de forme octogonale de la soufflerie. La mise à la pression atmosphérique de la soufflerie est réalisée en aval des…

Veine d'essais de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Cette veine d'essais interchangeable de section octogonale de 1 m² et permet des tests jusqu'à la vitesse de 80 m/s. Elle est équipée à demeure d'un système de sondage 3 axes motorisés, de systèmes de visualisation et de balances aérodynamiques 6 composantes. Une version équivalente vitrée sur toutes les faces permet des accès optiques adaptés aux techniques de vélocimétrie laser.

Système optique laser permettant la mesure de courbure d'un substrat en cours de croissance. Il s'agit d'un système multi-faisceau créé par une source laser (en bas à droite) et deux lames séparatrices (au milieu à droite) à partir duquel il est possible de détecter à l'aide d'une caméra (en bas à gauche) la déflexion des faisceaux réfléchis par un substrat courbe. Ce dispositif est spécifiquement approprié pour s'affranchir des problèmes de vibration mécanique, et ainsi obtenir une résolution…

Porte-échantillon (au centre) immergé dans un plasma à décharge luminescente (ici de couleur bleue). Le plasma réactif (mélange de gaz argon et azote, Ar et N2) permet la synthèse de couches en nitrure de titane (TiN), utilisées comme revêtements durs pour les outils de coupe, mais aussi comme couche de métallisation en microélectronique.

Vue sur les 144 aubages en bois de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime depuis l'intérieur du conduit. Ils guident le vent dans les deux virages à 90 degrés avant la chambre de tranquillisation et permettent ainsi de limiter la perte d'énergie cinétique. Cette section de la soufflerie est de forme carrée et mesure 7 mètres 30 de côté.

Convergent de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime, avec au centre la veine d'essais. Cette veine d'essais interchangeable de section octogonale de 1 m² permet des tests jusqu'à la vitesse de 80 m/s. Elle est équipée à demeure d'un système de sondage 3 axes motorisés, de système de visualisation et de balances aérodynamiques 6 composantes. Une version équivalente vitrée sur toutes les faces permet des accès optiques adaptés aux techniques de vélocimétrie laser.