Le savoir-faire et la technologie LIBS du Cetim montent à bord de Perseverance

Le Cetim, Institut technologique de mécanique labellisé Carnot, s’est vu confier les tests en étanchéité du laser de Thales embarqué dans Supercam, l’œil du rover Persévérance en mission sur Mars, co-financé par le Cnes dès octobre 2018. Après une première phase de mesures, les experts du Cetim ont pu donner avec précision le niveau d’étanchéité du laser et confirmer que celui-ci était bien conforme aux critères exigés.

La méthode de mesure devant répondre à des critères drastiques et à un niveau élevé de propreté rendant les manipulations délicates, c’est le ressuage sous vide à l’hélium qui est retenu. Cette méthode nécessite une interprétation complexe mais est idéale dans les cas de pièces soudées inaccessibles. Elle repose sur trois étapes : l’immersion de la pièce testée dans une chambre en pression de gaz traceur, son aération jusqu’à élimination totale de l’hélium en surface de l’instrument, et enfin la mesure du gaz piégé dans celui-ci par un spectromètre de masse hélium après son transfert dans une chambre à vide.

LIBS, un outil clé de l’industrie du futur pour le contrôle industriel

C’est la technologie embarquée sur le rover Perseverance pour analyser in situ la composition du sol martien. Mais au-delà de cette application emblématique, la technologie LIBS (pour Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) est aussi un outil utile et très efficace pour le contrôle industriel en ligne, de la matière première aux produits finis.

Cette technique s’appuie sur l’analyse de spectre d’émission optique d’un plasma généré en surface d’un matériau par un laser. Elle consiste à focaliser le faisceau d’un laser pulsé sur un matériau avec une énergie suffisante pour transformer une infime quantité de matière en plasma, analysé par spectroscopie optique. Elle permet ainsi d’analyser la composition élémentaire des solides, des liquides ou des gaz, sans contact ni préparation, voire de construire des cartographies élémentaires de pièces. Avec des atouts majeurs : elle est rapide, peu destructive, très sensible, adapté à l’analyse de microparticules et s’adapte à de nombreux matériaux.

Des résultats et de belles avancées

Les mesures ont montré que les qualités d’étanchéité du laser correspondaient pleinement aux objectifs fixés assurant ainsi le bon fonctionnement du laser. Par ailleurs, le Cetim n’en est pas à ses premiers essais : le centre technique avait en effet déjà été sollicité pour la mesure d’étanchéité du laser précédent (intégré à l’instrument ChemCam) embarqué sur Curiosity (avec utilisation de la même méthode).