Le nouveau caisson plasma PEPSO (Plasma Environment Platform for Satellite tests in Orléans), dont l’installation au LPC2E a débuté au printemps 2020, est utilisé pour étudier le comportement d’un objet (antenne, instrument ou nanosatellite) dans un environnement plasma représentant les environnements ionosphériques terrestre ou planétaires.
Cet équipement sert également de support pour des thèses instrumentales, des stages de recherche et des enseignements (e.g. Travaux Pratiques).
Le caisson est composé d’un cylindre en inox 304L d’1m de diamètre et d’une longueur de 1.8m. Il est équipé d’un système de pompage composé d’une pompe sèche de type multi-roots et d’une pompe turbomoléculaire. Ce système permet d’atteindre un vide limite de l’ordre de 1.10-7 mbar. Un refroidisseur autonome en eau permet la régulation en température de la pompe turbomoléculaire ou potentiellement d’autres équipements.
Aux extrémités du caisson, deux portes d’accès rapide sont installées pour faciliter l’introduction des objets à étudier. Ces portes sont chacune équipées d’un hublot de visualisation. De nombreux piquages latéraux de différents diamètres et types (CF, KF, Iso-K) permettent l’installation d’équipements complémentaires.
Le caisson est équipé d’une source plasma de type Kaufmann et de ses alimentations électriques. La source est utilisée avec de l’argon injecté via un régulateur à débit massique. Le plasma ainsi généré possède les caractéristiques suivantes :
Un sas est installé entre le caisson et la source permettant un démontage rapide ou l’installation d’un autre équipement sans remettre tout le caisson à pression atmosphérique. Pour la caractérisation du plasma, deux sondes de Langmuir peuvent être utilisées : une sonde fixe et une flexible de 2000mm.
Un système de compensation du champ magnétique terrestre est également présent à l’intérieur du caisson. Il est composé de 3 paires de bobines sur 3 axes, 3 alimentations de laboratoire, 1 capteur magnétique et un logiciel de visualisation en temps réel.
Une paillasse d’instrumentation composée d’alimentations de laboratoire, oscilloscope, picoscope, multimètre, générateur de signaux, pc permet d’effectuer les différentes mesures ou commandes.
Des accessoires peuvent être utilisés pour les différents tests, on y retrouve des brides avec passages électriques (BNC, SUB-D25, …) ou également des systèmes de translation/rotation UHV permettant le déplacement sous vide de capteurs ou instruments.
Le caisson PEPSO a déjà été utilisé en support au développement de l’instrument COMPLIMENT de la mission Comet Interceptor, ainsi qu’en support à la R&T instrumental COMIX.
Contact au LPC2E : pierre.henri@cnrs-orleans.fr