17 Juin 2013

Analyse PEA de densités de charges

Invention disponible sous licence. Ref. CNES B0726-B1107. Brevet FR2917836. Dispositif permettant une analyse précise et de qualité de la répartition des charges dans un matériaux diélectrique fin.

Synthèse de l’invention

  • Dispositif d'analyse de la distribution spatiale des charges dans un matériaux diélectrique de faible épaisseur par une méthode électro-acoustique pulsée (dite PEA).
  • L'électrode sans contact transmet, via un effet de ligne, une impulsion qui va générer, par déplacement des charges, une onde acoustique dans le matériaux. Après détection et un traitement du signal élaboré, nous obtenons la répartition précise des charges.

Applications potentielles

Spatial

  • Électrostatique, étude de phénomènes de conduction, vieillissement de chaîne moléculaires...

Hors spatial

  • Remplacement des dispositifs existants avec un gain d'un facteur 10 en qualité
  • Étude du vieillissement des isolateurs haute tension

Avantages technologiques

Une technique de précision maîtrisée

  • Précision de 3 à 5 ?m (dix fois meilleure que l'existant)
  • Permet de détecter jusqu'à 75% des charges réparties dans le matériaux, en surface et en profondeur
  • Électrode amovible avec ou sans contact :
  • Sans contact, inutile de polariser tout l'ensemble
  • En contact, dispositif capable de monter jusqu'à 5 kV (dix fois plus par rapport à l'existant)

Des éléments avec une impédance adaptée

  • Signal injecté connu et non déformé
  • Pas de perte de puissance ni de dommages causés par des réflexions
  • Permet de faire transiter une impulsion carrée de 1 GHz à 2GHz de bande passante sans déformation
  • Traitement du signal facilité et non-biaisé prenant en compte la matrice de transfert de la cellule de mesure PEA dans son ensemble

Bénéfices commerciaux

Un dispositif simple et modulable

  • Calibration et analyse automatisées
  • Aucune préparation de l'échantillon n'est nécessaire
  • Possibilité de miniaturiser le dispositif
  • L'électrode sans contact peut être une ligne micro-ruban, un composant courant et facile à mettre en oeuvre
  • Différentes architectures d'électrodes sont possibles