Traitement industriel

STERIS Applied Sterilization Technologies (AST) offre au marché des produits industriels la gamme la plus complète d’options de traitement à façon pour une vaste série d’applications destinées aux clients qui ont besoin de divers types de rayonnements ionisants.

En offrant un service d’évaluation complet fondé sur des décennies d’expérience, nous sommes en mesure de vous conseiller sur le procédé le plus efficace et sur ce que le résultat attendu devrait être.

Réticulation et modification de matériaux pour les produits industriels

Profitez au mieux de vos produits grâce aux services de modification de matériaux industriels de STERIS AST ! La modification des matériaux par irradiation gamma automatisée produit des améliorations physiques et chimiques dans vos polymères en granulé.

La modification de la structure moléculaire de nombreux polymères améliore leurs caractéristiques physiques, telles que la résistance à la chaleur et à l’abrasion. STERIS AST emploie un faisceau d’électrons et l’irradiation gamma pour initier ces modifications au niveau moléculaire dans les polymères.  L’absorption de l’énergie de rayonnement peut conduire soit à la réticulation soit à la scission de chaîne pour les chaînes macromoléculaires ; les accélérateurs de faisceaux d’électrons B-beam permettent souvent cela, bien que le rayonnement gamma soit utilisé dans certains cas.

La structure chimique et la morphologie du polymère jouent un rôle important en ce qui concerne sa tendance à la dégradation ou à la réticulation.  Pour certains polymères, le but est de transformer les matériaux thermoplastiques en des matériaux thermodurcissables.  Les molécules des matériaux thermoplastiques ont tendance à glisser les unes sur les autres assez librement.  Au fur et à mesure que la températures augmente, ces matériaux non réticulés se ramollissent et finissent par fondre.  Lorsqu’ils sont réticulés, le mouvement moléculaire est gêné et le matériau devient plus stable à la chaleur.

Les principaux types de produits polymériques qui bénéficient du traitement par irradiation sont les suivants :

  • Matériaux pour gaine de câble
  • Isolation de fils
  • Tubes thermorétractables et autres types de tubulures
  • Composants à utiliser dans les applications à haute température, par ex., pour les pièces de commutateur électrique
  • Composants moulés nécessitant une résistance aux produits chimiques ou à la température

Semi-conducteurs de puissance

D’excellentes caractéristiques de commutation souple peuvent être obtenues par irradiation, ce qui réduit ou élimine l’utilisation de métaux lourds indésirables dans les salles blanches de fabrication et offre un procédé précis qui permet de réaliser différents profils de durée de vie.

STERIS AST est le seul fournisseur offrant une disponibilité rapide des traitements aussi bien par faisceau d’électrons que par faisceau ionique pour les semi-conducteurs.  Ils sont utilisés en combinaison pour optimiser les caractéristiques de commutation.

Le traitement avec un faisceau d’électrons de haute énergie permet le contrôle global de la durée de vie des porteurs minoritaires dans le volume entier du dispositif, ce qui donne une performance très homogène et constante parmi les différents lots de production. Les produits peuvent être traités dans des plateaux ou des boîtes, ce qui préserve les conditions propres dans lesquelles ils ont été emballés.  Le traitement par faisceau d’électrons offre une adaptation efficace et uniforme de la souplesse de la récupération inverse, tout en évitant l’augmentation du courant de fuite associé à d’autres techniques, telles que la diffusion d’or ou de platine.

Le traitement par faisceau ionique, utilisant des protons ou des ions hélium, cible les centres de destruction de la durée de vie sur la région précise requise, en veillant à ce que le contrôle localisé soit assuré.  L’interaction principale de ces ions avec la structure de silicium présente un profil de profondeur relativement net, ce qui permet à la région à soumettre au traitement d’être définie à quelques micromètres près.  Cela permet, par exemple, à la région de dérive à proximité de la jonction PN d’une diode d’être traitée afin de réduire les paramètres de récupération inverse pour la commutation souple, tout en laissant la chute de tension directe inchangée. Le traitement par faisceau ionique est un procédé sous vide, ce qui implique que les plaquettes sont traitées individuellement dans notre salle blanche ISO classe 7 afin de contrôler les particules.  Une série d’espèces ioniques est disponible, parmi lesquelles les plus couramment utilisées sont des protons et des ions hélium (particules alpha).

Les doses d’électrons varient généralement de 0,05 à 1 000 kGy (0,005 à 100 Mrad) et les doses de proton et d’ion hélium de 1E9 à 1E13 ions/cm².  L’irradiation est réalisée avec une uniformité et reproductibilité élevées et les produits sont manipulés dans un environnement de salle blanche ISO classe 7.  Les services sont réalisés conformément aux procédures écrites dans notre système de gestion de la qualité, qui est certifié BS EN ISO 9001.

Effets des rayonnements

Le rayonnement ionisant figure dans un large éventail d’applications, allant du nucléaire à l’espace, et dans de nombreux procédés industriels. STERIS AST propose un choix complet d’installations et de services de tests de rayonnements, qui s’appuie sur notre portefeuille inégalé d’usines d’irradiation couvrant les Amériques, l’Europe, l’Afrique et l’Asie.

Expertise en matière d’effets des rayonnements

  • Évaluations pré-irradiation
  • Simulation de circuit électronique
  • Sélection des matériaux
  • Sélection des composants
  • Installations d’irradiation gamma par cobalt 60
  • Installations d’irradiation par faisceau d’électrons (1 à 20 MeV)
  • Installations d’irradiation par faisceau ionique (0,5 à 10 MeV protons, 0,5 à 15 MeV alphas, etc.)
  • Base des données publiées sur les effets des rayonnements
  • Calculs de la pénétration du blindage de protection
  • Tests des rayonnements et tests environnementaux

Nos installations

L’évaluation des effets des rayonnements sur les matériaux et les composants prend en compte normalement plusieurs aspects de l’environnement de rayonnement chacun à son tour. STERIS AST met à disposition des installations de tests pour déterminer la dose totale, les électrons et les protons comme décrit ci-après :

  • Dose totale absorbée : rayons gamma générés par des sources de cobalt 60 ; débits de dose allant de la dose de référence à plusieurs kGy/h (en fonction de la taille de l’échantillon) ; surveillance in situ, contrôle de la température.
  • Irradiation par faisceau d’électrons : de 1 à 20 MeV ; doses de dizaines de Gy à MGy ; surveillance in situ ; contrôle de la température ; manipulation des échantillons par convoyeur ou positionnement statique sous le faisceau (refroidissement forcé nécessaire).
  • Irradiation par des protons : de 0,5 à 10 MeV ; irradiation sous vide ou dans l’air ; surveillance in situ, contrôle de la température ; salle blanche ISO classe 7 (classe 10 000) disponible.
  • Irradiation par des ions hélium (alpha) : de 0,5 à 15 MeV ; irradiation sous vide ou dans l’air ; surveillance in situ, contrôle de la température ; salle blanche ISO classe 7 (classe 10 000) disponible.

L’effet synergique de l’irradiation et d’autres facteurs peuvent conduire à une dégradation plus rapide que la somme des effets individuels ne l’indiquerait. Nous offrons la possibilité d’irradier dans une gamme d’environnements gazeux et sous vide, avec chauffage ou refroidissement, avec ou sans contrainte électrique et, pour les cellules solaires, sous éclairage.

Qualification de composant nucléaire

STERIS AST fournit à l’industrie des services nucléaires une exposition aux rayonnements pour la qualification des composants nucléaires. Nos services d’irradiation gamma sont utilisés pour qualifier des composants et des matériaux nucléaires à la fois pour la durée de vie et l’exposition accidentelle aux rayonnements.

Tests de l’environnement spatial

L’environnement radiatif spatial est un phénomène complexe et variable, dépendant de nombreux facteurs, y compris l’orbite, le jour de l’année et l’activité solaire. La capacité des composants électroniques et des matériaux à survivre à l’environnement radiatif hostile dans l’espace est primordiale pour les missions des satellites. L’évaluation précise de la dégradation due aux effets des rayonnements avant le déploiement est essentielle.  Une compréhension approfondie des exigences de la mission et des effets probables des rayonnements sur les composants du satellite contribuent à garantir une fiabilité opérationnelle maximale.

STERIS AST peut fournir une gamme de services de tests pour évaluer la résistance des composants, des matériaux et des systèmes à l’irradiation par des électrons et des protons dans la gamme d’énergie critique de 1 à 10 MeV. Les échantillons sont exposés à des doses de rayonnement uniformes et très contrôlées dans différentes conditions environnementales (température, atmosphère, pression, éclairage, vide). La mesure simultanée des paramètres électriques est aussi possible.

Traitement d’embellissement de pierres précieuses

De nombreux types de pierres précieuses peuvent bénéficier de l’embellissement de leur couleur grâce au traitement utilisant l’exposition aux rayonnements ionisants. STERIS AST offre un service de traitement électronique de haute qualité et d’exécution rapide, pour l’embellissement des pierres précieuses, fondé sur l’expertise technique et près de 20 ans d’expérience.

Nos installations à Daventry (Royaume-Uni), Radeberg (Allemagne) et Chonburi (Thaïlande) sont configurées de façon optimale pour le traitement d’embellissement efficace de pierres précieuses permettant le traitement par faisceau d’électrons à dose élevée et de haute énergie de pierres brutes, préformées ou taillées par lots d’environ 1 kg.

Pourquoi choisir STERIS AST ?

En qualité de leader mondial spécialiste de la stérilisation et du contrôle de la contamination, STERIS AST compte plus de 40 ans d’expérience dans la fourniture de traitement sûr et efficace pour des applications industrielles.

Contactez notre équipe d’experts pour en apprendre davantage sur nos services pour des applications spécialisées