Micro-processing of targets for high power scientific laser

Dans le cadre du programme “Simulation”, le CEA conçoit et  fabrique des cibles dédiées aux expériences sur lasers de puissance. Parmi les moyens de fabrication mis en œuvre, le laser est un outil précieux puisqu’il permet de mettre en forme des objets plans ou tridimensionnels dans des dimensions millimétriques, en respectant des tolérances serrées.
Parmi le parc de lasers dont s’est doté le service Microcibles, le laser femtoseconde est le plus avantageux : polyvalent (il usine tout type de matériaux), il s’accompagne d’excellentes qualités de finition (effets thermiques réduits, rugosités préservées). De plus, le caractère gaussien du faisceau le rend apte aux opérations de micro-perçage. Le laser femtoseconde est associé à un banc optique développé spécifiquement par le CEA, permettant la maîtrise des procédés d’usinage dans différentes configurations.
Des lasers à excimères sont également employés ; ils sont mis en œuvre en configuration de projection de masque, ce qui permet d’adapter la forme du faisceau à la géométrie d’usinage souhaitée. Leurs courtes longueurs d’onde (193 nm, 248 nm) rend possible une photo-ablation de matériaux tels que des matériaux plastiques et des mousses.

Ces stations d’usinage polyvalentes seront détaillées dans l’exposé. Les principales réalisations (découpes 2D ou 3D, gravure, micro-perçage) seront ensuite illustrées.

I. Geoffray

CEA Valduc

isabelle.geoffray@antigone.cea.fr