À Cadarache, l’IA traque les « OVNI » qui peuvent éteindre le plasma de WEST

À Cadarache, les « OVNI » ne viennent pas du ciel. Dans le tokamak WEST, ce surnom désigne de minuscules débris qui peuvent pénétrer dans le plasma, le refroidir brutalement et provoquer une disruption, c’est-à-dire l’arrêt brutal de la décharge. Pour les retrouver dans les images de la machine, l’Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique du CEA utilise désormais UFOund, un outil de détection par intelligence artificielle intégré à l’analyse entre deux expériences.

Le gain compte dans la cadence d’une campagne expérimentale. En campagne, WEST réalise typiquement un tir toutes les dix minutes. À la fin de chacun, les opérateurs chargés de la protection de la première paroi doivent examiner les données des caméras infrarouges avant de déterminer si les conditions peuvent être répétées ou doivent être ajustées. UFOund analyse les vues des douze caméras en quelques minutes, repère les particules et les enregistre dans une base de données accessible depuis la salle de contrôle.

Ces débris sont petits, mais leur effet peut être disproportionné. L’interaction du plasma avec les composants de la machine provoque de l’érosion et des dépôts sur les parois. Ces dépôts peuvent se fragmenter, puis certains morceaux entrer dans le plasma. Lors de la campagne à haute fluence de mars-avril 2023, environ 35 % des disruptions observées dans WEST ont été attribuées à ces « OVNI ». Une étude scientifique consacrée à cette campagne a recensé 686 particules sur 384 décharges, dont 133 ont conduit à une disruption. Le chiffre de 35 % concerne cette campagne particulière, pas le fonctionnement général de WEST.

Avant UFOund, retrouver ces particules exigeait une recherche chronophage dans les films infrarouges. Les traitements fondés sur de simples seuils de température ou sur la soustraction d’images sont facilement perturbés par les changements rapides de la scène thermique. Le modèle développé à Cadarache analyse au contraire des séquences d’images et peut également localiser approximativement leur passage et estimer leur trajectoire.

Ses performances sont publiées. UFOund a été entraîné sur 295 séquences infrarouges annotées manuellement. Sur des données qu’il n’avait pas vues pendant cet apprentissage, il atteint une exactitude équilibrée de 78 %. Depuis novembre 2024, il est intégré à la chaîne d’analyse post-plasma de WEST. L’annonce publiée par l’IRFM le 31 juillet 2026 décrit donc un outil déjà passé du prototype à la routine expérimentale.

À Cadarache, cette automatisation répond directement aux missions de WEST. Le tokamak sert notamment à tester l’exploitation de composants en tungstène proches de ceux prévus pour le divertor d’ITER et à étudier leur comportement sous de fortes charges plasma. Les poussières, dépôts et fragments font partie des contraintes qu’une machine métallique doit apprendre à surveiller. UFOund ne pilote pas encore le plasma en temps réel : son travail commence après le tir. Mais entre deux expériences sur WEST, la chasse aux minuscules débris n’est déjà plus laissée aux seuls yeux humains.