Laboratoire d’Applications de MAPS – LAMAPS

Le projet LabCom LAMAPS, fruit d'une collaboration de plus de 5 ans entre le Centre de Compétences des Capteur CMOS à Pixels Intégrés (C4PI) de l'Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC) et la société Weeroc, vise à développer des solutions innovantes dans le domaine des capteurs monolithiques à pixels actifs (MAPS) pour des applications concernant l'instrumentation scientifique, la sécurité environnementale et les diagnostics médicaux.
Weeroc développe une famille de circuits de lecture de photodétecteurs programmables capable de s’ajuster à l’application ou au type de détecteur ainsi que leurs systèmes d’évaluation. De plus Weeroc est actif dans la mesure de temps de vol, un axe de R&D critique pour de nombreux domaines scientifiques. Il intègre également ses circuits dans le système du client ou propose le développement complet de ce dernier. Son activité intéresse plusieurs domaines de pointe : l’industrie spatiale avec ses besoins dans le développement de circuits microélectroniques mixtes résistants aux radiations, l’imagerie médicale, le démantèlement nucléaire, la sécurité intérieure, l’instrumentation scientifique avec leurs besoins de lecture de photodétecteurs.
La plateforme C4PI de l’IPHC a été labellisée par l'IN2P3 en 2019 et l’Université de Strasbourg en 2022. Elle se spécialise depuis 20 ans dans la R&D de capteurs MAPS pour la détection des particules chargées dans des expériences internationales de physique subatomique. C4PI composé de 22 ingénieurs, couvre les aspects de la mise en place du cahier des charges, conception, simulation, réalisation, vérification et caractérisation des capteurs. Le C4PI assure aussi l’intégration des capteurs en modules de détection pour leur installation dans les dispositifs instrumentaux finals.
Un couplage étroit entre les physiciens maîtres d’œuvre des applications scientifiques et les ingénieurs du C4Pi garantisse le succès des réalisations, reconnu en 2024 par l’attribution du Cristal collectif du CNRS et du prix de l’expertise technologique de l’Université de Strasbourg.
Dans le contexte du LAMAPS la stratégie consiste à permettre de sortir du domaine strict de la recherche de physique subatomique, les technologies développées par le C4PI. Les projets initiés dans cette direction bénéficieront du savoir-faire de Weeroc dans la réalisation des chaînes de mesure autour de ses circuits de lecture et sa capacité à fournir des solutions spécifiques clef en main, afin d’élever leur niveau de maturité technologique ou TRL. Pour sa part l’IPHC apportera ses connaissances des capteurs monolithiques pixélisés qui se caractérisent par une sensibilité à une grande variété de rayonnements chargés ou neutres (rayons X), la capacité de détecter sur une large gamme d’intensité et enfin la particularité de détecter des événements uniques (capteurs événementiels).
Trois axes de développement ont été définis, les deux premiers à courts et moyens termes proposent des objectifs concrets et bien identifiés.
- Développer des solutions innovantes basées sur des MAPS existants à C4PI qui visent la spectroscopie des protons pour les techniques d’accélération existantes ou en développement et le domaine spatial.
- Développer et valider la capacité des MAPS à substituer des systèmes existants car plus performants ou plus robustes ou encore moins chers à produire. Les applications, se situent dans la sécurité environnementale et les diagnostics médicaux.
- Le troisième axe est plus ouvert, il doit évaluer et faire progresser les MAPS grâce aux technologies qui émergent à C4PI. Elles trouveront leur place dans les instruments que portera le LabCom.
Le LAMAPS se veut aussi être une réponse à un besoin identifié chez les interlocuteurs privées et publics de Weeroc à disposer de produits maitrisés par une filière nationale.