Lancé par l’agence de recherche militaire étasunienne DARPA, le programme INVEST (Innovative Vacuum Electronic Science and Technology) a pour objectif l’élaboration de fondations scientifiques et technologiques qui permettront de créer une nouvelle génération de dispositifs électroniques à tube (DET) fonctionnant à des fréquences de plus de 75 GHz.

Le rayonnement dans votre four à micro-ondes est produit par un magnétron, le tube à vide qui rendit possible l’invention du radar au XXe siècle. Et ce sont des tubes à onde progressive, pas des amplificateurs à semi-conducteurs, qui produisent les puissants signaux électromagnétiques envoyés par les satellites de communication. Ces tubes gardent en effet une exceptionnelle fiabilité et un rendement énergétique élevé dans l’espace. Les tubes ne sont pas morts !

Ce sont les lois d’échelle qui pour l’instant freinent le développement des DET à ondes millimétriques : leur puissance de sortie diminue lorsqu’augmente leur fréquence de fonctionnement. Les Américains espèrent que le programme INVEST permettra de s’affranchir de ce goulot d’étranglement d’ici trois ans.

Les équipes de chercheurs du programme INVEST ont pour mission de modéliser les phénomènes physiques à l’œuvre dans les DET, d’élaborer des simulations informatiques, de mettre au point des composants novateurs, d’étudier les processus d’émission des électrons, et de trouver des procédés de fabrication.

Sur ce dernier point, la DARPA rêve de lignes d’assemblage composées d’imprimantes 3D fabriquant la structure entière des tubes, un objectif qu’un porte-parole de l’agence qualifie de « belle vision » et de « chorégraphie d’efforts interdisciplinaires pour mettre au point un de ces tubes à vide ». Accordons nos diodes Gunn sur 75 GHz en attendant l’annonce de ce succès sur radio DARPA.    [HM]