etat de l’art des recherches conduites …ptolemee.com/wisg/download/jeudi 14-2017/laurent...
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| PAGE 1CEA | 10 AVRIL 2012
ETAT DE L’ART DES RECHERCHES
CONDUITES DANS LE DOMAINE
NRBC-E AU CEA
LAURENT OLMEDO
Conférence WISG 2017 – Paris – 14/15 Septembre 2017
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Lutte Contre le Terrorisme NRBC -EApporter une expertise aux Pouvoirs publics
(SGDSN, Défense, Ministères,…)Décliner l’expression des besoins en priorités scientifiques (programme interministériel de R&D NRBC-E )Intégration de nouvelles technologies dans des systèmes complexesContribuer à l’amélioration de la réponse nationale N/R
CybersécuritéRépondre aux besoins internes du CEAApporter une expertise aux Pouvoirs publics(ANSSI, Défense,…)Développer de nouvelles technologies de sécurité en lien avec l’analyse des risques et menaces
LA SÉCURITÉ GLOBALE AU CEA
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MATURATION TECHNOLOGIQUE
QUELLE ORGANISATION?
05/09/2012
| PAGE 3SOCLE DE R&D AMONT
Programme interministériel R&D NRBC-E
R&D NRBC-E R&D Cyber
Programme R&D Cyber
Conventions Etat - CEA
TRL
7
6
5
4
3
2
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201640 M€180 ETP
Laboratoires communs CEA –IndustrielsStartups
Programmes collaboratifsProgrammes Défense
Marchés d’étude
Programmes collaboratifs
Startups
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PROGRAMME INTERMINISTÉRIEL DE R&D NRBC-E
Cellule exécutive CEA/DGA• Expression des besoins Défense• élection et suivi des projets
• Expression des besoins Défense
• Sélection et suivi des projets
• Pilote du programme• Coordination des besoins
interministériels
• Projets transversaux• Démonstrateurs technologiques (TRL 4-5)• Réactifs, protocoles,…
Comité d’utilisateurs
• Maturation technologique• Transferts industriels• Intégration nouvelles technologies
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Résultats scientifiques et techniques : faits marquants
40 projets / an (100 h.an)
Plus de 300 publications (à referree) et 100 brevets depuis 2005
Produits inclus au catalogue des sociétés (15 transferts technologiques, dont 3 en 2016)
7 laboratoires communs CEA - industrie
Démonstrateurs technologiques
Prototypes industriels (≈ 10)
PROGRAMME INTERMINISTÉRIEL DE R&D NRBC-E
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Thérapeutique
Diagnostic
Traitements
Modèles
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UNE DEMARCHE DE RECHERCHE GLOBALE
Tests et évaluations
Décontamination
Peau
Infrastructures
Contrôle
Protection
Masques
Tenues
Confinement
Détection
Prélèvement
Alerte et identification
Laboratoire
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Évaluations technologiques• Valider les performances techniques
Evaluation de l’adéquation technologique avec les u sages• Adapter les prototypes aux contextes d’emploi
Permettre un choix d’équipement rationnel• Intercomparaison de produits matures • Normalisation de l’acquisition des performances & guidelines
technologiques
TESTS ET EVALUATIONS
NF XR 52-120 (méthodologie d’évaluation des équipements d’identification B)NF X 52-121 (utilisation des équipements portables de détection N/R)NF X 52-122 (évaluation de l’efficacité des décontaminants sur la peau saine)
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EXEMPLES DE PROJETS (1)
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Technologies de capteurs de terrain pour l’alerte
Outils opérationnels pour la modélisation du transport atmosphérique
Collecteurs
Préparation d’échantillons complexes
(NRBC)
(NR)
Travailler les architectures
137CsPu60Co
(NR)
Localiser et identifier
(B)
Catégoriser
Water
Paper
Nitromethane
Aluminum
Shampoo
Clothes
Soap
(E)
Améliorer l’imagerie
(E) (B) (C)
Miniaturiser Adapter au contexte E Simplifier
(B)
Automatiser
(B)
Simplifier
Adapter aux utilisateurs
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Technologies d’identification de terrain
Technologies d’identification sans a priori
Protocoles et réactifs de laboratoire, filière de la preuve
EXEMPLES DE PROJETS (2)
(B)
Adapter aux usages la NGS
(B)
Développer de nouvelles approches
(B)
Développer & fiabiliserMembre BIOTOX -PIRATOX
(B)
Multiplexer largement
(E)
Nouveaux concepts d’emploi
(vapeurs d’explosifs)
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Rel
ativ
e in
tens
ity (
a.u.
)
m/z
Injection linéaire électrons
Zoom sur les alcanes
Xe
(C)
Miniaturiser(µ MS)
(C)(B)
Multiplexer Miniaturiser(GC)
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Protection
Décontamination
Contre-mesures médicales
EXEMPLES DE PROJETS (3)
(NRBC) (NRBC)
Limiter les volumes Adapter aux infrastructures
Modéliser & identifier de nouveaux matériaux
(B)
Développer des tests diagnostic en amont des émergences
(B)
Développer des traitements(spécifiques ou large spectre)
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Alerte
et
Identification de terrain
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Catalogue N
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3 bactéries
5 toxinesLecteur de bandelettes
Matrices com
plexes
Aujourd'hui
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DETECTION C: MINIATURISATION DES CHAINES ANALYTIQUES GAZ
PRIMOSAMP: DISCUSSIONS AVANCEES AVEC UN INDUSTRIEL DU SECTEUR SECURITE/DEFENSE
2 fonctions principales• Prélèvement, concentration (x 10 000) et régénération des
cartouches réutilisable (technologie silicium)• Thermodésorption dans des systèmes d’analyse de laboratoire
Avec un seul système• Miniaturisé portable• Basse puissance, fonctionnant sur batterie 12V• Bas coût• Validé sur COVs et comparable aux systèmes de labo
2017: Démontré sur agents réels
+
PRIMOSENS : AJOUT D’UNE FONCTION ANALYSE TERRAIN (EN COURS)
+ +
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Transfert industriel
TRANSFERT INDUSTRIEL T-REX
Prototypes industriels
� Bon comportement en conditions extrêmes: CEM, humidité, température, pluie
� Présentation lors des salons Counter Terror Expo (Londres 2016 et 2017) et Eurosatory(Paris 2016)
� Validation technico-opérationnelle OK
� A venir:
� Evaluation par opérateurs de la sécurité (police, pompiers, défense, industrie)
� Industrialisation, production
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T-REX: AU COEUR D’UNE GAMME D’USAGES
Détection sur petits volumes:Transfert industriel du détecteur portable
Détection grand volume
SYMOPREP : Prélèvement de particules
DESORB : Désorption thermique de composés à faible Pvap à partir de particules
Détection de toxiques chimiques: modification des matériaux sensibles
Des concepts d’emploi variés Des outils pour atteindre ces applications
Piégeage de vapeurs faiblement concentrées : grands volumes ou composés très peu volatils
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Protection
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PIÉGEAGE DE TOXIQUES CHIMIQUES
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Objectifs• Modélisation du fonctionnement des cartouches
• Nouveaux matériaux d’adsorption
Résultats• Test de nouveaux matériaux sur simulant (DMMP):
alternatives potentielles aux charbons actifs ? (feutres de carbone et fibres de polymères fonctionnalisés)
• Première version du modèle de transport couplé à l’adsorption
Actions 2018• Tests sur agents réels
Modélisation des interactions solide/gaz
Feutres de carbone
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Diagnostic et
Thérapeutique
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EXEMPLE DE DUALITÉ: TEST DE DIAGNOSTIC EBOLA (EZYSCREEN)
R&D réalisée en 2 mois grâce aux travaux préparatoi res (réactifs) du programme R&D NRBC-E (1 an avec les aspects réglementaires)� Test de diagnostic à partir de quelques gouttes de sang ou de sérum
� Dédié au terrain: rapide (<10’), portable, faible coût (< 10 €), très stable
� Excellente robustesse (pas de faux positifs) et bonne sensibilité
� Validation réglementaire (marquage CE) obtenue le 2/10/2015
� Filière industrielle dimensionnée (50 000 tests / 6 semaines)
Résultat positif
Bande contrôle
Test validé au laboratoire P4 Jean Mérieux (Lyon) puis sur le terrain en Guinée (Centre de traitement Ebola -Croix Rouge Française) et hôpital National Guinéen de Donka
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PROJET NANTISTA
Proportion des radionucléides identifiée vs proportion attendue à 0.1% faux négatifs
Prototype en vue d’undémonstrateur
RN SD (5 s) LD (kBq)LD (kBq) Anormes
(kBq)ISO 11929241Am 2,00% 130 148 1700133Ba 5,50% 67 177 32057Co 4,30% 68 89 55060Co 3,30% 43 71 255137Cs 3,00% 75 97 58067Ga 6,60% 116 165 592131I 3,40% 81 94 36040K 2,30% 537 705 4700
226Ra 3,50% 1861 2356 29099mTc 3,90% 74 94 590201Tl 3,80% 66 63 218
134Cs 4,10% 38 59 /207Bi 5,00% 31 70 /88Y 3,00% 39 74 /
Développement d’un petit calculateurembarqué, à bas coût, permettant:
Nb. n+ γγγγ pulses % neutron estim100 41.2250 36.0500 33.3
1 000 32.42 000 31.04 000 30.58 000 30.1
16 000 29.9
Pourcentage de neutrons détectés en fonction dunombre d’impulsions
L’identification de radionucléides
• Estimation de la composition d’un mélange de radionucléides
• Limite de détection inférieure aux normes
• Identification de mélanges > 10 radionucléides
La discrimination neutron-gamma
• Les neutrons � marqueur de certaines matières nucléaires
• Bonne discrimination
• Estimation du pourcentage de neutrons vu par le détecteur
COORDINATEUR : CEA, LIST - SACLAY
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Scintillateur inorganique NaI(Tl) 1’’ x 1’’ / Electronique miniaturisée : détection et
d’identification en ligne des principales menaces radiologiques et nucléaires (1)
Fonds Unique Interministériel : 22ème Appel à Projet (2016)
Solution technologique intégrée et portative : Temps de réponse court
(environnement ouvert : 2 s), Identification des radioéléments (< 5 min)
Communication avec un poste de
commandement N/R, opérant en
temps réel et conduisant au
déclenchement des actions de levée
de doute et contre-mesures (3)
Alarme rapide et discrète à destination de l’agent (2) Guide normatif : Norme ANSI 42.48
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CCCC----BORDBORDBORDBORDeffective Container inspection effective Container inspection effective Container inspection effective Container inspection
at at at at BORDerBORDerBORDerBORDer control pointscontrol pointscontrol pointscontrol points
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C-BORD PARTNERS & WEB SITE
T h i s p r o j e c t h a s r e c e i ve d f u n d i n g f r o m t h e E u r o p e a n U n i o n ’ s H o r i zo n 2 0 2 0 r e s e a r c h a n di n n o v a t i o n p r o g r a m m e u n d e r g r a n t a g r e e m e n t N o 6 5 3 3 2 3 . T h i s t e x t r e f l e c t s o n l y t h e a u t h o r ’ sv i e w s a n d t h e C o m m i s s i o n i s n o t l i a b l e f o r a n y u s e t h a t m a y b e m a d e o f t h e i n f o r m a t i o nc o n t a i n e d t h e r e i n .
C-BORD homepage for news and information:
http://www.cbord-h2020.eu/
Research Center Industries End-Users
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2017 LAB TESTS, 2018 FIELD TESTS AT BORDER (ROTTERDAM SEAPORT,…)
Photo fission
Neutron InspectionCustom
Analysis
Verdict
First level Second level
New Cargo X-Ray
Sniffer(Vapor detection)
N/R passive detection
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DETECTION D’EXPLOSIFS:PROJETS EUROPÉENS (FP7, H2020)
� Partenaires majeurs: FOI, TNO, Fraunhofer ICT, ENEA� Projets sur les explosifs artisanaux classifiés jusque Secret Europe� 2 projets en cours
Identifier les gapsOrienter les futures thématiques de recherche en association avec les utilisateurs
� Caractérisation d’explosifs de la menace� Etude de l’inhibition de la synthèse à partir de précurseurs commerciaux
Effet sur la réglementation européenne d’accès aux précurseursAssociation des industriels pour l’impact sur les utilisations nominales des produits
(2014-2017)
� Expertise des projets de recherche européens (≈ 50) sur les moyens de contrer une attaque terroriste
� Développement de méthodologies d’analyse
(2017-2020)
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EuroBioTox (H2020-SEC-2016-2017): European program for the establishment of validated procedures for the detection and identification of biological toxins, coordinated by RKI Germany .
CEA joins EuroBioTox (successor of EQuATox) for 2017-2022) contributing its expertise in immunoanalysis and mass spectrometry.
• Consolidation of the response capacity of MS in the event of a bioterrorist event
• Development of certified reference material for threat biotoxins
• A pan-European network of competence, including more than 50 organizations
Certified Reference Materials Training courses at basic and advanced levels
Regular Proficiency tests Repository of tools and methods
© CEA 2017. All rights reserved. Any reproduction in whole or in part on any medium or use of the information contained herein isprohibited without the prior written consent of CEA
Une dém
arche
intégrative: le
développement
des usages
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IntégrationDémarche
systémique
Architectures
Usages• Concepts d’emploi• Réglementation• Normalisation
UNE NECESSAIRE INTEGRATION AUX USAGES
TechnologiesNRBC-E
RETEXNOUVEAUX BESOINS
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Accès frontaliers
PC 24h/24
Métros, gares
2011
Tunnel sous la Manche Triage
2012
Aérogares
2012
Infrastructures sensibles
2010
DAM
REDAR: A R/N NATIONAL DETECTION ARCHITECTURE
Le Havre seaport
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