Un nouveau système laser mesure les rubans supraconducteurs sans les découper

Une équipe de recherche sud-coréenne a mis au point un système sans contact qui mesure en continu l’épaisseur, la largeur et la forme tridimensionnelle de rubans supraconducteurs à haute température. Lors des essais, l’erreur de mesure est restée dans une plage de ±1,5 micromètre alors que le ruban défilait à 100 mètres par heure. Lorsque les capteurs se déplaçaient plus lentement, l’écart entre les mesures répétées ne dépassait pas 0,2 micromètre.

Le ruban ne mesure que quelques dizaines de micromètres d’épaisseur et de 4 à 12 millimètres de largeur, mais peut s’étendre sur des centaines de mètres. En dessous d’une certaine température, il transporte des courants électriques intenses sans résistance. Des centaines de couches sont enroulées ensemble pour fabriquer de puissants aimants destinés aux dispositifs de fusion, aux appareils d’IRM et aux équipements électriques à haut rendement.

De faibles variations ont leur importance, car les écarts d’épaisseur peuvent s’accumuler au fil des couches, déformer un aimant, concentrer les contraintes mécaniques ou déstabiliser son champ magnétique. Les capteurs avec contact risquent de rayer ou de contaminer le ruban, tandis que les méthodes sans contact antérieures géraient mal les vibrations. Une inspection détaillée pouvait donc nécessiter de découper des échantillons pour les examiner au microscope.

Le nouveau système fait défiler le ruban entre des bobines tandis que des capteurs laser confocaux placés face à face balayent ses deux surfaces. Une régulation de la tension en temps réel, une correction de la vitesse et un logiciel de filtrage du bruit stabilisent le matériau en mouvement et produisent une cartographie 3D continue sans l’endommager.

Trois études connexes ont été publiées entre 2024 et 2026. Cette approche pourrait également servir à inspecter les feuilles métalliques pour batteries, les métaux laminés, les cellules solaires à couches minces et les films électroniques de précision, même si son utilisation sur des lignes de production nécessitera une optimisation propre à chaque matériau et des essais de fiabilité à long terme.