Frédéric MALIGNE

Décharge à barrière diélectrique (DBD) à électrode flottante (entre l'électrode haute tension et le doigt). L'objectif est de produire un plasma pour des applications telles que la décontamination.

Réglage des paramètres d'assemblage d'un composant positionné sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet d'assembler ou retirer des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Remplissage d'un réacteur avec de l'eau (au 2nd plan) et ajustement des électrodes (au 1er plan). L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma, généré par un arc électrique dans de l'eau, afin d’étudier les mécanismes de transfert d’énergie. Il existe de nombreuses applications aux décharges électriques dans l’eau, telles que l’électro-hydroformage. Cela consiste à utiliser l’onde mécanique générée par l’arc pour déformer des objets en les…

Traitement plasma de la surface d'un échantillon avant un dépôt chimique en phase vapeur (CVD - Chemical Vapor Deposition). Un film de parylène de plusieurs microns sera ensuite déposé pour isoler la surface de l’échantillon et la protéger contre l'oxydation et l'humidité.

Dépôt de nanopoteaux de cuivre sur un circuit imprimé en vue d'une interconnexion avec un composant. L'objectif est de remplacer les techniques d'assemblage classiques qui limitent l'intégration 3D. Ce type de technologie permettrait d'obtenir une interconnexion électrothermique performante et fiable vis-à-vis des solutions actuelles.

Réglage du faisceau lumineux émis par un laser à colorant accordable en longueur d'onde. Mesure, dans un plasma, des densités d'espèces atomiques par fluorescence induite par laser. Cela permet une cartographie spatiale des espèces produites par le plasma.

Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur des résistances de puissance qui régulent le courant de charge du banc capacitif, ainsi que sur le pont de diode qui permet de charger le banc en courant continu. Il s’agit d’éléments constitutifs de l’alimentation servant à générer l’arc dans le réacteur.

Prélèvement d'échantillons de microalgues (spiruline "Arthrospira platensis") cultivées de façon intensive en bioréacteur. L'objectif est d'étudier l'impact de la quantité et de la qualité de la lumière sur la composition biochimique et la production de biomasse. Ces microalgues sont souvent utilisées comme complément alimentaire et à ce titre, ce type de culture contribue à l’objectif de développement durable n°2 "Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et…

Détail des fils de câblage (bonding) d'aluminium de 250 µm de diamètre. L'objectif ici est de réaliser l'interconnexion électrique entre un fusible et une cellule de test.

Faisceau lumineux émis par un Laser Nd:YAG (grenat d'yttrium-aluminium dopé au néodyme). L'objectif est de mesurer, dans un plasma, des densités d'espèces atomiques par florescence induite par laser.

Puce électronique maintenue par aspiration sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet de positionner de façon précise des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Verrouillage d'un réacteur rempli d'eau dans lequel sera généré un arc électrique. L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma, généré par un arc électrique dans de l'eau, afin d’étudier les mécanismes de transfert d’énergie. Il existe de nombreuses applications aux décharges électriques dans l’eau, telles que l’électro-hydroformage. Cela consiste à utiliser l’onde mécanique générée par l’arc pour déformer des objets en les propulsant sur…

Substrat de type DBC (Direct Bonded Copper) constitué de couches de cuivre / céramique / cuivre. Le cuivre du DBC a été gravé et un film de parylène transparent, d’une épaisseur de quelque microns, a été déposé par CVD (Chemical Vapor Deposition).

Nanostructure déposée sur un circuit imprimé (PCB) et un échantillon identique préparé en vue d’une caractérisation par microscopie électronique à balayage (MEB). Cette analyse permet de contrôler la conformité géométrique et dimensionnelle de la structure obtenue avec le prototype virtuel.

Réglage des paramètres opératoires pour effectuer une décontamination de surfaces thermosensibles. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge, pour des applications biomédicales et environnementales

Filtrage d'une récolte de microalgues de type spiruline cultivées de façon intensive en bioréacteur. L'objectif est d'étudier l'impact de la quantité et de la qualité de la lumière sur la composition biochimique et la production de biomasse. Ces microalgues sont souvent utilisées comme complément alimentaire et à ce titre, ce type de culture contribue à l’objectif de développement durable n°2 "Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et promouvoir une…

Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur le banc de capacités. Les capacités stockent l’énergie qui va être libérée dans le réacteur et le plasma de manière impulsionnelle (t <10ms). Il s’agit d’élément constitutifs de l’alimentation servant à générer un arc électrique dans le réacteur. L'objectif de cette expérience est de caractériser le déplacement d'un arc de coupure sous l'influence de multiples paramètres, tel qu'un champ…

Equipements dédiés à l'assemblage en électronique de puissance dans la zone d’"assemblage" de la plateforme 3DPHI. Ici sont mis à disposition une machine d'assemblage ZEVAC ONYX 21 (à gauche) et une machine de bonding TPT HB30 (à droite).

Dispositif post décharge d'azote en flux en fonctionnement, avec le réacteur de traitement au centre. L'écoulement des atomes d'azote est caractérisé par l'émission d'un rayonnement jaune-vert à 580 nm. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge pour des applications biomédicales et environnementales.

Puce électronique maintenue par aspiration sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet de positionner de façon précise des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Alignement laser de la position des électrodes et du système optique pour des acquisitions de spectroscopie. Les électrodes sont immergées dans l’eau d'un réacteur où sera généré un plasma par arc électrique. Le système optique capte la lumière à l’extérieur du réacteur et va permettre d’obtenir des grandeurs comme la densité électronique du plasma. L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma généré par arc électrique dans de l'eau, afin d…

Dispositif expérimental et miroir de télescope utilisé pour de la strioscopie. Cette technique permet une étude thermique des dissipateurs pour diodes électroluminescentes (LED). L'objectif est de pouvoir comparer la théorie à l'expérience en observant l'invisible : la convection thermique. Les LED sont sensibles à la chaleur et une mauvaise dissipation aura pour conséquence une baisse de l’efficacité énergétique, mais aussi et surtout un raccourcissement de la durée de vie. C’est pourquoi,…

Présentation d’un transistor de puissance au dessus d’une nanostructure de cuivre déposée sur un circuit imprimé (PCB). Sur la droite, un échantillon préparé en vue d’une caractérisation par microscopie électronique à balayage (MEB).

Allumage d'une décharge microondes pour créer une post-décharge d'azote en flux. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge, pour des applications biomédicales et environnementales.

Etude du vieillissement de diodes électroluminescentes organiques (Oled) de grande taille sous stress thermique. L'objectif est de comprendre les mécanismes de dégradations d'Oled de grandes tailles. Comprendre les mécanismes de dégradation constitue l’étape nécessaire, première et essentielle pour commencer à réfléchir aux moyens d’augmenter leur durée de vie. Ici, deux aspects sont étudiés : le premier concernant la physique et les mécanismes fondamentaux (diffusion des espèces, etc.) pour…

Positionnement d'un composant sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet d'assembler ou retirer des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Mise en place d'une sonde de tension différentielle, lors d'une intervention hors tension sur un convertisseur de forte puissance utilisé pour des applications ferroviaires.

Alimentation d'une cavité conique pour visualiser l'énergie électromagnétique dans cette cavité par échauffement. L’injection de puissance microonde par le câble coaxial bleu conduit à un échauffement de la paroi en cuivre de la cavité conique, dont la répartition spatiale, captée par caméra infrarouge, renseigne sur la configuration interne des ondes. Selon un travail publié par la NASA en 2016, une telle cavité ainsi alimentée devrait être le siège d’une force infime, qui contredirait les…

Mise au point d’une loi de commande par allocation pour un convertisseur modulaire multiniveaux (MMC : Modular Multilevel Converter) et vérification des formes d'ondes électriques. La montée en puissance des convertisseurs induit un plus grand nombre de cellules organisées en série et/ou en parallèle, d’où une augmentation du nombre d’interrupteurs ce qui ouvre la voie à l’optimisation.

Caractérisation des performances d’une machine électrique. Les grandeurs observées permettant de juger la qualité de la machine sont : son couple, sa vitesse, sa tension et son courant d’alimentation, ainsi que son rendement.

Circuit de commande rapprochée (gate-driver) des différentes cellules d'un convertisseur d'énergie électrique multicellulaire parallèle. La juxtaposition de ces circuits de commande rapprochée illustre le caractère modulaire de ces structures de conversion. L'augmentation de puissance est obtenue en associant un nombre plus élevé de structures simples, identiques, qui peuvent être construites en série et bénéficier de ce fait d'une fiabilité accrue. En décalant légèrement dans le temps ces…

Connexion à un banc de caractérisation électrique d'une carte test "plug and play" comprenant un composant de puissance et sa commande rapprochée. Ce banc permet de caractériser électriquement des composants à grand gap (WBG), en régime extrême de fonctionnement et circuit intégré de commande rapprochée (gate-driver) associé. L'objectif est d'étudier la robustesse en court-circuit de composants de puissance au carbure de silicium SiC (1200 V – 1700 V / 90 A) et au nitrure de gallium GaN (650 V…

Test de la commande numérique temps réel, sur un microcontrôleur (commande algorithmique) et un circuit FPGA (commande rapprochée), d'un démonstrateur de propulsion navale propre, pour les différents points de fonctionnement du plan couple-vitesse selon les spécifications navales. Ce démonstrateur de propulsion navale innovante à commande évoluée est une Machine asynchrone à double alimentation (MADA) de 30 kW à rotor bobiné, de haute tension, refroidie par eau, alimentée au stator et au rotor,…

Bus bars de puissance d'un banc d'interconnexion batteries. Il permet une liaison moyenne tension entre les batteries en test dans l’enceinte climatique et les équipements de charge et de décharge électrique de celle-ci.

Mesures d'impédance sur des batteries automobile (plomb-acide) de récupération. L'objectif est de permettre un diagnostic rapide et fiable des batteries sur site, par exemple chez un fournisseur dans un village. Ceci, afin de pouvoir leur donner une seconde vie pour du stockage électrique, dans une installation d’électrification rurale à base de sources primaires renouvelables. Cet usage répond aux enjeux de l'innovation frugale : local et frugal pour diminuer l'empreinte écologique, mais aussi…

Test d'une machine électrique linéaire tubulaire. La répartition tubulaire originale des conducteurs électriques de cette machine est pensée pour maximiser la force maximale générée. Cette machine peut être utilisée pour tout type d’application nécessitant un actionnement linéaire : électrovannes, système d’ouverture de volets d’avion, etc.

Zoom sur une partie d'un banc de caractérisation électrique et la carte test "plug and play" équipée de ses sondes de mesure. Cette carte comprend un composant de puissance et sa commande rapprochée. Ce banc permet de caractériser électriquement des composants à grand gap (WBG), en régime extrême de fonctionnement et circuit intégré de commande rapprochée (gate-driver) associé. L'objectif est d'étudier la robustesse en court-circuit de composants de puissance au carbure de silicium SiC (1200 V …

Pilotage d'un convertisseur de forte puissance pour des applications ferroviaires et contrôle des grandeurs électriques et thermiques mesurées via une interface homme-machine déportée.

Cavité conique en cuivre, dans laquelle les ondes électromagnétiques sinusoïdales, injectées via le câble bleu, résonnent à des fréquences spécifiques. Ces dernières peuvent être ajustées en enfonçant ou rétractant les vis de réglage. La résonance se manifeste en particulier par une forte intensité du champ électromagnétique dans la cavité et elle est associée à l’exaltation d’une force hypothétique. La mesure de cette hypothétique force, par un banc dédié très sensible, permettra de confirmer…