nouvellE SourCe impulsionnelle bipolaire ultrA large bande de très forte Puissance pour Applications médicale et de DEfense – ESCAPADE

Les sources impulsionnelles micro-ondes Ultra Large Bande (ULB) ont connu ces dernières années un essor considérable de par les multiples nouvelles applications qu’elles permettent désormais d’envisager. Qu’il s’agisse de besoins en matière de Défense, de sécurité civile, de lutte antiterroriste, ou encore de neutralisation de certains types d’engins explosifs improvisés (IED), chacun de ces besoins peut nécessiter pour être pleinement fonctionnel, d’embarquer un générateur impulsionnel compact ultra rapide et une antenne ULB associée.
Les performances en termes de sources sont actuellement situées aux alentours de 2 MV/ns, mais l’efficacité serait encore nettement améliorée si elles évoluaient vers des valeurs supérieures à 3 MV/ns. Par conséquent, un effort de recherche et de développement vers un nouveau type de générateur compact et plus performant, pourrait potentiellement présenter un grand intérêt pour l’ensemble de ces différents domaines d’application.
Dans un tout autre registre, le secteur du médical et celui, très proche, de l’agroalimentaire, connaissent également ces derniers temps une certaine effervescence liée au développement rapide des électrotechnologies qui sont de plus en plus associées au vivant. Ces techniques de traitement, telles que l’électroporation par application de champs électriques pulsés, ouvrent la voie à de nouveaux modes de traitements, tant en agroalimentaire que pour des orientations médicales telles que le traitement de tumeurs par électrochimiothérapie (ECT) ou l’électrotransfert de gènes.
L’ECT est basée sur l’application locale d’impulsions électriques intenses et de courte durée qui perméabilisent la membrane des cellules de façon transitoire et réversible permettant l’entrée dans les cellules de molécules autrement incapables de traverser la membrane plasmique. L’ECT permet donc de délivrer à l’intérieur de la cellule des médicaments, comme la bléomycine, dont l’efficacité est limitée parce qu‘ils ne pénètrent pas dans les cellules. L’ECT a maintenant sa place pour le traitement des tumeurs et des métastases cutanées et/ou sous-cutanées, mais, nécessitant des électrodes invasives, l’ECT est limitée pour le traitement de tumeurs profondes.
Au fur et à mesure que progressent les connaissances dans ce nouveau secteur, nous avons pu constater une certaine convergence des performances des générateurs d’impulsions électromagnétiques vers des grandeurs susceptibles d’être utilisées dans le secteur de la Défense, similaires à celles qui seraient nécessaires à l’obtention d’un traitement significatif des cellules et des tumeurs. Ainsi, il apparait clairement que le développement de nouveaux générateurs de ce type va ouvrir de nouveaux champs applicatifs aussi bien dans un secteur que dans l’autre.
L’objectif du projet ESCAPADE est, par le biais du développement d’une source impulsionnelle associée à un système d’émission d’ondes électromagnétiques (EM), à la fois d’explorer une voie nouvelle dans le domaine médical qui permettrait de traiter des tumeurs profondes de façon non invasive par électroporation réversible et également de neutraliser des IED, ou toute cible contenant de l’électronique, en perturbant ou détruisant l’électronique de leur système de déclenchement ou de communication à plusieurs dizaines de mètres, sans avoir à connaitre ces cibles.
La source impulsionnelle est constituée d’un générateur impulsionnel délivrant des signaux d’allure bipolaire à gradients de tension très élevés. Selon l’application considérée, les antennes associées à cette source impulsionnelle diffèreront. Pour l’application médicale, il s’agira d’une antenne inductive en champ proche. Alors que, pour l’application de neutralisation d’IED, une antenne large bande supportant les très hautes puissances crêtes sera développée. L’objectif ici est de rayonner un champ électromagnétique intense à plusieurs dizaines de mètres de la source.