Les services techniques et technologiques du LPENS sont partie intégrante des plateformes techniques et technologiques du département de physique de l’ENS qui regroupent les personnels techniques du LPENS et du Laboratoire Kastler Brossel (LKB).
Ces plateformes sont composées de :

  • 4 bureaux d’études : mécanique, électronique, développement instrumental, optique et instrumentation
  • 2 ateliers : mécanique (fabrication mécanique, soudure, verrerie) et électronique
  • 1 plateforme de micro et nano-fabrication (salle blanche)
  • 1 plateforme de biophysique
  • 5 services : cryogénie, informatique, infrastructures et magasin, électricité, et entretien.

Bureaux d’études

L’atelier et le bureau d’études assurent la conception et la réalisation de dispositifs expérimentaux pour les équipes de recherche et pour les projets d’enseignement, le tout dans le cadre d’un service de proximité.
Les pièces sont conçues et fabriquées en étroite collaboration avec le laboratoire afin de satisfaire les demandes des chercheurs. Pour répondre à ces besoins sont développées des compétences pointues dans les domaines de la conception, de la fabrication et de la soudure.

BE – Mécanique

Le bureau d’études comprend deux ingénieurs et un assistant ingénieur issus des laboratoires avec chacun un champ d’expertise. Le bureau d’études travaille dans un environnement intégré Catia (CAO / FAO) et MasterCam (CAM) et est fortement impliqué dans la modélisation par éléments finis utilisant le logiciel Comsol. Mais il réalise également du développement de nouveaux procédés comme l’impression 3D et le micro-fraisage.
Le bureau d’études est équipé de 4 licences Catia V5 locales, 7 licences serveur et 1 licence Comsol.

BE – Electronique

Le Bureau d’Etudes Electronique, en tandem avec le Service Electronique, conçoit, réalise et met au point, tout ou en partie, les systèmes de contrôle et d’acquisition de données sur les différentes expériences de physique du Laboratoire. Les besoins peuvent être variés et couvrent des domaines très vastes de l’électronique depuis des problématiques analogiques Basses Fréquences, jusqu’aux Hyper-Fréquences en passant par le numérique de plus en plus présent (voire omniprésent) à tous les niveaux avec, le plus souvent, comme point commun des signaux très faibles et donc un bruit électronique « tolérable » le plus bas possible.
En relation étroite avec les équipes de recherche et les différents services techniques du Laboratoire et du Département de Physique, les membres du Bureau d’Etudes Électronique développent et réalisent des systèmes innovants dans tous les domaines de l’électronique analogique ainsi que l’électronique numérique. Ils participent à l’élaboration du cahier des charges impliquant les différents choix et orientations techniques nécessaire à la définition du système électronique et enfin à son intégration finale sur l’expérimentation scientifique.
Une veille technologique continue permet d’apporter une réponse toujours à la pointe en utilisant les technologies les plus appropriées.
Plusieurs projets ont déjà suscité un intérêt au-delà du LPENS, donnant lieu à des collaborations et des valorisations par des industrialisations et/ou brevets.

BE – Développement instrumental

Le bureau d’études-développement instrumental a pour vocation de développer des instruments originaux qui permettront aux équipes de mener à bien leur recherche. Au fils des années nous avons développé nos compétences en conception mécanique (CATIA), acquisition de données, automatisation d’expérimentation, développement informatique (LabVIEW, LabWindows/CVI, langages C et Python…), nano-fabrication, vide, cryogénie… afin de répondre à ces besoins.
La complémentarité des membres du service (une technicienne, un assistant ingénieur et un ingénieur d’études) nous permet de répondre à de nombreuses sollicitations et nous collaborons régulièrement avec le bureau d’études-électronique et la plateforme de fabrication mécanique.

Mécanique

Fabrication mécanique

Le service de mécanique assure un soutien technique pour la conception et la réalisation d’instruments de précision. A l’aide de logiciels de CAO et FAO il conçoit et réalise des éléments et des ensembles mécaniques nécessaires aux expériences de physique du laboratoire. Les pièces sont fabriquées en étroite collaboration avec les chercheurs afin de satisfaire des demandes précises. L’expertise technique des personnels est considérable et nous permet d’élever le niveau de technicité dans les domaines de la conception, fabrication, soudage et mise en forme.
L’équipement de l’atelier comprend plusieurs centres d’usinage à commande numérique et un certain nombre de machines-outils conventionnelles dont des tours, perceuses, etc. Ses imprimantes 3D dernière génération sont utilisées dans tout le département.

Soudure

L’atelier de soudure est équipé d’un poste micro TIG et plasma pour les soudures de précision, deux postes à souder oxy-acétylène, et d’une enceinte à vide pour souder le titane.

Electronique

Le Service Electronique a pour mission la conception et le développement de systèmes électroniques dédiés aux expériences de recherche à partir des études réalisées par le bureau d’études. Il réalise également des conceptions en appui de ce dernier. Les deux services fonctionnent en étroite collaboration.
Ces activités, orientées principalement vers l’électronique associée aux instruments laser et à l’acquisition de signaux optiques utilisent des compétences et met en œuvre des savoirs faire dans différents domaines :
– l’électronique bas-bruit,
– l’électronique de puissance,
– la haute tension,
– la synthèse de fréquence,
– les radiofréquences
– l’acquisition de données,
– le contrôle-commande,
– la logique programmable
– les systèmes d’asservissement
Le tandem formé avec le bureau d’études accompagne les équipes de recherches de la rédaction du cahier des charges jusqu’à la mise en service de l’instrument en passant par l’analyse, l’étude et la simulation.
L’ensemble des dispositifs expérimentaux sont réalisés en étroite collaboration avec les chercheurs.

Salle blanche, Materiaux

La salle blanche (140 m², ISO7), est une infrastructure, localisée au premier sous-sol du bâtiment (LS178), qui rassemble en son sein tous les équipements dédiés à la croissance, à la structuration et la caractérisation de la matière à des échelles micro et nanométriques.
Ces technologies sont, après une période de formation, accessibles à l’ensemble des membres du laboratoire, et organisées en quatre pôles :

Pôle Lithographie
Lithographie électronique (résolution d’écriture 10 nm), lithographie laser et UV (résolution 1μm).

Pôle transfert
Gravure plasma réactive fluorée (RIE), pulvérisation cathodique (Nb, NbTiN), évaporation par effet Joule (Cr, Au, Al…), évaporation par canon à électron (Au, Ti, Pd…) et dépôt d’oxydes (ALD : Al2O3 et HfO2).

– Pôle croissance
Système AIXTRON pour la croissance CVD du graphène, four CVD pour la synthèse de nanotubes de carbone mono-parois, et un stamper pour les matériaux 2D utilisé pour la fabrication d’hétérostructures de type Van der Waals.

– Pôle caractérisation
AFM, spectromètre Raman et réflectomètre optique.

Membre du consortium CNRS
La salle blanche du département de physique est également membre de la «Centrale de Proximité Paris Centre», consortium qui rassemble et mutualise l’offre technologique en termes de micro-nano fabrication et cinq instituts de recherche parisiens ; incluant, en plus de l’Ens, le laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ, Université Paris Diderot), l’Institut des NanoSciences de Paris (INSP, Sorbonne Université), l’Observatoire de Paris et l’Institut Pierre-Gilles de Gennes (IPGG). Tous les membres du consortium ont accès à l’ensemble des salles blanches de ce réseau.

Biophysique

La plateforme de biologie du département de physique de l’ENS est un laboratoire de biologie qui offre des ressources technologiques, des compétences et des expertises dans le domaine de la biologie à tous les physiciens du département de physique de l’ENS.
C’est en 2009 que ce laboratoire de biologie (initialement donné aux physiciens en 1995) est devenu une véritable plateforme, tant dans son concept que dans son fonctionnement, pour être accessible aux chercheurs et étudiants principalement biophysiciens du département de physique, afin d’y concevoir et réaliser les objets biologiques nécessaires à leurs projets.
Ainsi, les ressources technologiques disponibles permettent la production et la manipulation de molécules d’acides nucléiques (ARN et ADN) et de protéines recombinantes, la création et l’entretien de lignées cellulaires pro- et eucaryotes, ainsi que l’établissement et l’entretien d’animaux transgéniques (poissons, souris). Ces mêmes ressources permettent également le suivi analytique des objets biologiques produits par des analyses moléculaires, génomiques et biochimiques.
Les projets développés sur la plateforme peuvent l’être de manière autonome ou assistée par l’ingénieur responsable sous forme collaborative.
La plateforme est également un lieu de formation pour les chercheurs et étudiants biophysiciens, ainsi que pour la réalisation de stages diplômants de type BTS/DUT et Master.
La plateforme de biologie de 50 m2 est localisée à l’Institut de Biologie de l’ENS (IBENS) du département de biologie de l’ENS et associée à la section de génomique fonctionnelle. Cela permet aux utilisateurs de la plateforme de bénéficier des infrastructures mutualisées de la section (laboratoires de culture cellulaire, équipements mi-lourds, magasin etc.) et d’avoir accès aux plateformes technologiques de l’IBENS (analyses génomiques à haut débit, imagerie, bio-informatique, protéines et animaleries), ainsi que de développer des collaborations interdisciplinaires avec les différentes équipes de l’IBENS.

Les équipements disponibles sont :

  • 1 hotte PCR
  • 1 hotte chimique
  • 1 armoire chimique
  • 1 hotte PSM
  • 1 unité HPLC semi-préparative de type AktaTM et 1 armoire réfrigérée
  • 2 thermocycleurs
  • 4 équipements d’électrophorèse
  • 13 équipements de stockage
  • 4 réfrigérateurs
  • 8 congélateurs à -20°C
  • 1 congélateur à -80°C
  • 2 PC

Cryogénie

La plate-forme de cryogénie a une double mission d’approvisionnement en fluides cryogéniques et d’expertise en matière de cryogénie. À ce jour, le service cryogénie travaille pour les départements de physique et de chimie mais également pour le Collège de France.
Chaque année, la plate-forme fournit aux équipes de recherche approximativement 150 000 litres d’azote et 75 000 litres d’hélium. En raison du faible coût de l’azote liquide (10 centimes le litre) et de son caractère inépuisable, celui-ci est en libre-service. Une cuve remplie régulièrement par un prestataire extérieur permet aux chercheurs d’être en permanence approvisionnés en azote liquide.
En revanche, pour atténuer le coût de fonctionnement lié à l’utilisation de l’hélium liquide, 100 fois plus cher que l’azote, le service est équipé d’un liquéfacteur. L’hélium provenant de l’évaporation d’une vingtaine de cryostats va être collecté dans un gazomètre avant d’être stocké dans des bouteilles Haute Pression. Cela inclut les cryostats du Collège de France qui sont reliés physiquement à l’Ens par une longue canalisation installée dans les égouts de Paris. C’est ainsi que le liquéfacteur d’hélium est alimenté en continu. Pour la moitié des expérimentateurs dépendant du département de physique, l’hélium conditionne la qualité et la pérennité de la recherche.
Ce fonctionnement en circuit fermé permet de recycler jusqu’à 85% de l’hélium utilisé dans les différents laboratoires. Cela assure une disponibilité quasi permanente et un approvisionnement au meilleur prix. Cela permet aussi d’économiser, en ces temps de bouleversements climatiques et d’épuisement des sols, cette ressource dite «noble» qui se raréfie de plus en plus.

Informatique

L’assistance aux utilisateurs, les serveurs et le réseau du département sont, dans une large mesure, mutualisés.

Le service informatique maintient, supervise et entretient près de 800 machines qui regroupent les ordinateurs des personnels de recherche ou de l’administration, les ordinateurs de «manip», les serveurs (messagerie, web…), les serveurs de calcul scientifique et les équipements réseaux.

Le service interagit au quotidien avec les expérimentateurs sur les questions d’acquisition de données et de stockage, avec les théoriciens sur les questions de calcul scientifique et avec les personnels administratifs ou techniques pour la maintenance générale du parc informatique.

Toute connexion au réseau doit s’accompagner d’une ouverture de compte et doit être validée par le service informatique.

L’achat de matériel informatique doit être également validé par le service informatique. Pour l’ouverture d’un compte informatique, il faut s’adresser au gestionnaire de votre structure.> Informations pratiques (accès interne)

INTRANET DU LPENS

INTRANET DU DÉPARTEMENT
L’Intranet du département de physique n’est accessible que depuis le réseau de département, il faut cliquer sur l’onglet Intranet en bas de page du site du département : www.phys.ens.fr

Pour consulter l’Intranet depuis chez vous ou depuis un autre site, il faudra vous rapprocher du service informatique (mise en place d’un proxy).

INTRANET DE L’ENS
Accéder à l’Intranet de l’Ens : onglet “Intranet” accessible en bas de page du site www.ens.fr

Accéder à l’Espace Numérique de Travail de l’Ens, un identifiant et un mot de passe sont à demander auprès du CRI (Centre de Ressources Informatiques) : assistance-cri@ens.fr.

Infrastructures, Magasins

Le service est responsable des travaux de construction et des installations liées aux expériences (plomberie, métallurgie). Il s’occupe également de l’entretien, de la ré-novation et de la mise en place de nouveaux laboratoires d’expérimentation. Enfin, il est en charge de l’entretien et de la maintenance du bâtiment.

Un magasin d’électronique et un magasin matières sont associés à ce service.

Electricité

Le service électrique réalise le dépannage, l’entretien et les travaux de toute l’installation électrique du département.

Fourniture : blocs PC (rallonge), barrettes de jonction (domino), cosses, fiches diverses, ampoules, fils, câbles…

Entretien

Trois agents contribuent à maintenir la propreté  sur des périmètres définis dont ils ont la charge. Il s’agit à la fois des parties communes mais aussi des bureaux, ateliers, salles de manip,…