Brevet FR3145365A1 — publié le 20240802

Procédé de fabrication d’une gaine de crayon de combustible nucléaire et gaine de crayon de combustible nucléaire correspondante Le procédé de fabrication est prévu pour la fabrication d’une gaine (4) de crayon de combustible nucléaire comprenant un substrat (14) recouvert d’un revêtement de protection (16). Le procédé de fabrication comprend la fourniture du substrat (14) et le dépôt du revêtement de protection (16) sur le substrat (14) par dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, en mettant en œuvre simultanément plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, différentes les unes des autres. Figure pour l'abrégé : Figure 2 Procédé de fabrication d’une gaine de crayon de combustible nucléaire et gaine de crayon de combustible nucléaire correspondante La présente invention concerne le domaine des gaines de crayon de combustible nucléaire (ci-après aussi nommées « gaines ») destinées à contenir du combustible nucléaire. Le combustible nucléaire incluant la matière fissile est généralement contenu dans une gaine qui évite la dispersion du combustible nucléaire. Les assemblages de combustible nucléaire utilisés dans les réacteurs à eau légère ou à eau lourde comprennent généralement un faisceau de crayons de combustible nucléaire, chaque crayon de combustible nucléaire comprenant une gaine tubulaire contenant du combustible nucléaire, la gaine étant fermée de manière étanche à chacune de ses deux extrémités par un bouchon. Les gaines de crayon de combustible nucléaire sont réalisées par exemple en alliage à base de zirconium. De tels alliages à base de zirconium présentent des performances élevées en conditions normales d’utilisation dans les réacteurs nucléaires. Cependant, ils peuvent atteindre leurs limites, notamment en termes de température, lors de conditions accidentelles sévères, comme par exemple lors d’un accident de perte de fluide de refroidissement (ou LOCA pour « Loss Of Coolant Accident » en anglais). Lors d’un tel évènement, la température dans le cœur du réacteur nucléaire peut atteindre plus de 800°C, et le fluide de refroidissement se présente alors essentiellement sous forme de vapeur d’eau. Ceci peut causer une dégradation rapide de la gaine d’un crayon de combustible nucléaire, avec notamment un dégagement d’hydrogène et une oxydation rapide de la gaine, conduisant à sa fragilisation voire à son éclatement, et donc au relâchement de combustible nucléaire hors de la gaine. Il est possible de prévoir une gaine comprenant un substrat réalisé en alliage à base de zirconium et recouvert d’un revêtement de protection réalisé par exemple en un matériau à base de chrome. Un tel revêtement de protection permet généralement d’augmenter la tolérance de la gaine en conditions normales et en conditions accidentelles. Il est possible de fabriquer une telle gaine en déposant le revêtement de protection sur le substrat par dépôt physique en phase vapeur. Cependant, une telle technique de dépôt du revêtement de protection est relativement lente, en particulier pour les épaisseurs de revêtement importantes. La généralisation de l’utilisation de revêtements de protection sur les gaines de combustible nucléaire au niveau industriel nécessite de pouvoir réaliser le dépôt du revêtement de protection de manière suffisamment rapide. Un des buts de l’invention est de proposer un procédé de fabrication d’une gaine de combustible nucléaire possédant un substrat revêtu d’un revêtement de protection, qui puisse être mise en œuvre rapidement. A cet effet, l’invention propose un procédé de fabrication d’une gaine de crayon de combustible nucléaire comprenant un substrat recouvert d’un revêtement de protection, le procédé de fabrication comprenant la fourniture du substrat, et le dépôt du revêtement de protection sur le substrat par dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, en mettant en œuvre simultanément plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, différentes les unes des autres. La mise en œuvre simultanée de plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique différentes permet de réaliser un dépôt rapide du revêtement de protection, en obtenant un revêtement de protection possédant une bonne résistance à l’environnement extérieur et une bonne adhérence sur le substrat. La mise en œuvre « simultanée » signifie que les différentes techniques de dépôt physique en phase vapeur sont mises en œuvre ensemble et en même temps, i.e. au cours de la même période de temps. Les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique différentes mises en œuvre simultanément peuvent être mises en œuvre en utilisant au moins une cathode commune à au moins deux parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique différentes qui sont mises en œuvre simultanément et/ou au moins une cathode dédiée à une seule parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique différentes qui sont mises en œuvre simultanément. Chaque technique de dépôt physique en phase vapeur est mise en œuvre par application d’un signal d’excitation à la cathode associée, le signal d’excitation présentant un motif périodique, le motif étant par exemple un plateau, une impulsion ou un train d’impulsions. La mise en œuvre conjointe de plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur différentes à l’aide d’une même cathode commune est par exemple réalisée en combinant les signaux d’excitation émis simultanément et de manière synchronisée de telle manière que leurs motifs respectifs sont appliqués séquentiellement à la cathode commune. Selon des modes de réalisation particulier, le procédé de fabrication comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - au moins deux parmi les techniques différentes de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique sont mises en œuvre simultanément à l’aide d’une cathode commune ; - le procédé de fabrication comprend l’application à chaque cathode commune d’un signal d’excitation combiné correspondant à la superposition d’au moins deux signaux d’excitation élémentaires, chaque signal d’excitation élémentaire étant formé d’un motif périodique correspondant à une technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique respective parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément à l’aide de ladite cathode commune, les signaux d’excitation élémentaires étant synchronisés de telle manière que leurs motifs respectifs sont présent séquentiellement dans le signal d’excitation combiné ; - chaque signal d’excitation élémentaire est généré par un générateur de signal d’excitation respectif, les signaux d’excitation élémentaires étant synchronisés et superposés pour former le signal d’excitation combiné appliqué à ladite cathode commune ; - aux moins une parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément est mise en œuvre à l’aide d’une cathode dédiée, en appliquant à cette cathode dédiée un signal d’excitation pour la mise en œuvre de cette technique de dépôt physique en phase vapeur ; - chacune parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément est mise en œuvre à l’aide d’une cathode dédiée, en appliquant à cette cathode dédiée un signal d’excitation pour la mise en œuvre de cette technique de dépôt physique en phase vapeur ; - le signal d’excitation de chaque cathode dédiée est généré par un générateur de signal d’excitation respectif ; - les techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément sont choisies parmi : la pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu pulsé (pulsed-DC) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF) unipolaire ou bipolaire et la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence radio (RF) unipolaire ou bipolaire ; - le substrat est réalisé dans un matériau à base de zirconium et/ou le revêtement de protection est réalisé dans un matériau à base de chrome ; - l’épaisseur du revêtement de protection à l’issue de l’étape de dépôt est comprise entre 5 µm et 30 µm, en particulier entre 10 µm et 20 µm ; - le substrat présente une forme de révolution autour d’un axe central, le procédé de fabrication comprenant la mise en rotation du substrat autour de l’axe central pendant l’étape de dépôt ; - le procédé de fabrication comprend la polarisation du substrat pendant le dépôt du revêtement. L’invention concerne aussi une gaine de crayon de combustible nucléaire comprenant un substrat recouvert d’un revêtement de protection déposé sur le substrat par dépôt physique en phase vapeur en mettant en œuvre simultanément une pluralité de techniques différentes de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique. L’invention concerne aussi une installation de dépôt physique en phase vapeur, l’installation comprenant une chambre, au moins un dispositif de contrôle d’atmosphère pour générer dans la chambre une atmosphère raréfiée, au moins une cathode et un dispositif d’excitation, l’installation étant configurée pour le dépôt d’un revêtement de protection sur un substrat introduit dans la chambre en mettant en œuvre simultanément plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique différentes à l’aide de la ou des cathodes. Selon des modes de réalisation particulier, l’installation comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l’installation comprend au moins une cathode commune pour la mise en œuvre simultanée d’au moins deux parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mise en œuvre simultanément, le dispositif d’excitation étant configuré pour générer un signal d’excitation combiné de la cathode commune qui correspond à la superposition de plusieurs signaux d’excitation élémentaires, chaque signal d’excitation élémentaire possédant un motif périodique correspondant à une respective parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément à l’aide de ladite cathode commune, les signaux d’excitation élémentaires étant combinés de telle manière que leurs motifs respectifs sont présent séquentiellement dans le signal d’excitation combiné ; - l’installation comprend au moins une cathode dédiée pour la mise en œuvre d’une parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément, le dispositif d’excitation étant configuré pour générer un signal d’excitation respectif pour chaque cathode dédiée, le signal d’excitation correspondant à la technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique associée à cette cathode dédiée. - l’installation est configurée pour la polarisation du substrat pendant le dépôt du revêtement. L’invention et ses avantages seront mieux compris à l’étude de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la est une vue schématique en coupe longitudinale d’un crayon de combustible nucléaire possédant une gaine ; - la est une vue schématique en coupe transversale de la gaine du crayon de combustible nucléaire de la ; - la est une vue schématique d’une installation de dépôt d’un revêtement sur un substrat par dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, comprenant une cathode commune à deux techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mise en œuvre simultanément. - la contient des graphiques illustrant la réalisation d’un signal d’excitation combiné pour l’excitation d’une cathode pour la mise en œuvre d’un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique ; - la contient des graphiques illustrant la réalisation d’un signal d’excitation combiné pour l’excitation d’une cathode pour la mise en œuvre d’un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique ; - la est une vue schématique d’une autre installation de dépôt d’un revêtement sur un substrat par dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, l’installation comprenant deux cathodes dédiées, chacune prévue pour la mise en œuvre d’une technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique respective. La illustre un crayon de combustible nucléaire 2 destiné à être utilisé dans un réacteur à eau légère, en particulier un réacteur à eau sous pression (ou PWR pour « Pressurized Water Reactor ») ou un réacteur à eau bouillante (ou BWR pour « Boiling Water Reactor »), un réacteur de type « VVER », un réacteur de type « RBMK », ou un réacteur à eau lourde, par exemple de type « CANDU ». Le crayon de combustible nucléaire 2 présente une forme allongée suivant un axe longitudinal A. Le crayon de combustible nucléaire 2 comprend une gaine 4 contenant du combustible nucléaire. La gaine 4 est tubulaire et s’étend suivant l’axe longitudinal A. La gaine 4 est fermée de manière étanche à chacune de ses extrémités par un bouchon 6 respectif. Le combustible nucléaire se présente par exemple sous la forme d’un empilement de pastilles 8 empilées axialement à l’intérieur de la gaine 4, chaque pastille 8 contenant du matériau fissile. L’empilement de pastilles 8 est aussi appelée « colonne fissile ». Le crayon de combustible nucléaire 2 comprend un ressort 10 disposé à l’intérieur de la gaine 4, entre l’empilement de pastilles 8 et l’un des bouchons 6, pour pousser l’empilement de pastilles 8 vers l’autre bouchon 6. Un vide ou plenum 12 est de préférence présent entre l’empilement de pastilles 8 et le bouchon 6 sur lequel le ressort 10 prend appui. La représente une vue en coupe transversale de la gaine 4. La gaine 4 comprend un substrat 14 muni d’un revêtement de protection 16. Le substrat 14 est tubulaire et s’étend suivant l’axe longitudinal A. En d’autres termes, le substrat 14 est un tube rectiligne dont l’axe central est l’axe longitudinal A. Le substrat 14 présente par exemple un diamètre externe compris entre 8 mm et 15 mm, en particulier entre 9 mm et 13 mm, et/ou une longueur comprise entre 1 m et 5 m, en particulier entre 2 m et 5 m. Le substrat 14 est réalisé en zirconium pur ou en alliage à base de zirconium. L’expression « zirconium pur » désigne un matériau contenant au moins 99 % en poids de zirconium et l’expression « alliage à base de zirconium » désigne un alliage contenant au moins 95% en poids de zirconium. L’alliage à base de zirconium est par exemple choisi parmi un des alliages connus tels que M5, ZIRLO, E110, HANA, N36, Zircaloy-2 et Zircaloy-4. Le substrat 14 présente une surface interne 14A tournée vers l’intérieur du substrat 14 et une surface externe 14B tournée vers l’extérieur du substrat 14. La surface interne 14A délimite l’espace de réception du combustible nucléaire. La surface externe 14B est opposée à la surface interne 14A. Le revêtement de protection 16 recouvre la surface externe 14B du substrat 14. Le revêtement de protection 16 a pour fonction de protéger la surface externe 14B du substrat 14 de l’environnement extérieur. En l’absence de revêtement de protection 16, la surface externe 14B de la gaine 14 serait exposée à l’environnement extérieur. Le revêtement de protection 16 est réalisé par exemple en un matériau à base de chrome. L’expression « matériau à base de chrome » désigne un matériau en chrome pur ou un alliage à base de chrome. Un matériau en chrome pur désigne ici un matériau comprenant au moins 99% en poids de chrome. Un alliage à base de chrome désigne ici un alliage comprenant au moins 80% en poids de chrome. L’épaisseur du revêtement de protection 16 est de préférence comprise entre 5 µm et 30 µm, en particulier entre 10 µm et 20 µm. Un procédé de fabrication de la gaine 4 comprend la fourniture du substrat 14 et le dépôt du revêtement de protection 16 sur le substrat 14 par dépôt physique en phase vapeur en mettant en œuvre simultanément plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, différentes les unes des autres. Le dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique d’un revêtement sur un substrat est réalisé en générant un champ électrique à l’aide d’une cathode (ou « cible ») disposés dans une chambre contenant une atmosphère raréfiée formée par exemple d’un gaz neutre, tel l’argon, le champ électrique entraînant l’apparition dans la chambre d’un plasma contenant des atomes et des particules chargées électriquement (électrons, ions…) qui sont précipitées sur la cathode sous l’effet du champ électrique et décrochent des atomes de la cathode (i.e. la cathode est pulvérisée, d’où l’expression de pulvérisation cathodique), ces atomes détachés de la cathode allant ensuite se déposer sur le substrat. En option, un gaz réactif, tel que du diazote ou du dioxygène, est présent dans l’atmosphère raréfié. Avantageusement, un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique est réalisé par pulvérisation cathodique magnétron. Le dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron d’un revêtement sur un substrat est réalisé en générant un champ électrique et champ magnétique à l’aide d’une cathode (composé d’une « cible » et d’un « magnétron ») disposés dans une chambre contenant une atmosphère raréfiée formée par exemple d’un gaz neutre, tel l’argon, le champ électromagnétique entraînant l’apparition dans la chambre d’un plasma contenant des atomes et des particules chargées électriquement (électrons, ions…) qui sont précipitées sur la cathode sous l’effet du champ électromagnétique et décrochent des atomes de la cathode (i.e. la cathode est pulvérisée, d’où l’expression de pulvérisation cathodique), ces atomes détachés de la cathode allant ensuite se déposer sur le substrat. Le magnétron comprend par exemple un ou plusieurs aimants permanents et/ou un ou plusieurs électroaimants. La prévision d’un champ magnétique permet de mieux contrôler la trajectoire des particules chargées électriquement atteignant la cathode, ce qui permet de mieux contrôler une vitesse de dépôt du revêtement, en particulier d’obtenir une vitesse de dépôt du revêtement plus élevée. Dans la suite, sauf stipulation contraire, les expressions « technique de dépôt » et « technique de dépôt physique en phase vapeur » désignent des techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, éventuellement magnétron. Le procédé de fabrication de la gaine 4 comprend ainsi la mise en œuvre simultanée de plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique différentes pour déposer le revêtement de protection 16 sur le substrat 14. Les techniques de dépôt physique en phase vapeur sont mises en œuvre simultanément en utilisant au moins une cathode commune à au moins deux parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément et/ou au moins une cathode dédiée, chaque cathode dédiée étant utilisée pour la mise en œuvre d’une seule parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément. De préférence, lorsque plusieurs cathodes sont utilisées pour la mise en œuvre simultanée des techniques de dépôt physique en phase vapeur différentes, ces cathodes sont réalisées dans un même matériau. Dans un exemple de réalisation, au moins deux parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur différentes sont mises en œuvre simultanément à l’aide d’une cathode commune, en appliquant à cette électrode commune un signal d’excitation combiné correspondant à la superposition de plusieurs signaux d’excitation élémentaires, chaque signal d’excitation élémentaire correspondant à une des techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément à l’aide de ladite électrode commune. Chaque signal d’excitation élémentaire possède par exemple un motif périodique, le motif étant par exemple un plateau, une impulsion ou un train d’impulsions. Le signal d’excitation combiné est obtenu par exemple en émettant les signaux d’excitation élémentaires simultanément et de manière synchronisée de telle sorte que les motifs respectifs des signaux d’excitation élémentaires sont présents séquentiellement dans le signal d’excitation combiné, les motifs respectifs des signaux d’excitation élémentaires étant appliqués séquentiellement à la cathode commune. Dans le signal d’excitation combiné, le motif de chaque signal d’excitation élémentaire est présent dans des fenêtres de temps distinctes de celles du motif de chaque autre signal d’excitation élémentaire formant le signal d’excitation combiné. Le motif de chaque signal d’excitation élémentaire est présent dans des fenêtres de temps dédiées à ce signal d’excitation élémentaire, à l’exclusion des motifs des autres signaux d’excitation élémentaires. Des motifs des signaux d’excitation élémentaires différents ne sont pas présents au même instant dans le signal d’excitation combiné. Dans un exemple de réalisation, une première technique de dépôt physique en phase vapeur et une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur sont mises en œuvre simultanément à l’aide d’une cathode commune en appliquant à cette cathode commune un signal d’excitation combiné correspondant à la superposition d’un premier signal d’excitation élémentaire et d’un deuxième signal d’excitation élémentaire, le premier signal d’excitation élémentaire correspondant à la première technique de dépôt physique en phase vapeur et le deuxième signal d’excitation élémentaire correspondant à la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur, le premier signal d’excitation élémentaire et le deuxième signal d’excitation élémentaire étant synchronisés telle manière que leurs motifs élémentaires respectifs sont alternés dans le signal d’excitation combiné. Comme illustré sur la , une installation 20 de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique configurée pour la mise en œuvre simultanée de plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur différente à l’aide d’une cathode commune, et en particulier pour la mise en œuvre simultanée d’une première technique de dépôt physique en phase vapeur et une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur sont mises en œuvre simultanément à l’aide d’une cathode commune. L’installation 20 comprend une chambre 22 pour recevoir un ou plusieurs substrats 14, un dispositif de contrôle d’atmosphère 24 pour générer une atmosphère raréfiée dans la chambre 22, une cathode commune 26 et un dispositif d’excitation 28 connecté à la cathode commune 26. Le dispositif de contrôle d’atmosphère 24 comprend par exemple un dispositif de pompage 30 relié à la chambre 22 pour générer une atmosphère raréfiée dans la chambre 22 et un dispositif d’alimentation en gaz 32 relié fluidiquement à la chambre 22 pour fournir un gaz neutre, par ex. de l’argon et/ou un gaz réactif, par ex. du diazote ou du dioxygène. Le dispositif d’excitation 28 est configuré pour générer un signal d’excitation combiné appliqué à la cathode commune 26 et correspondant à la superposition de signaux d’excitation élémentaires pour la mise en œuvre de technique de dépôt physique en phase vapeur. Chaque technique de dépôt physique en phase vapeur est mise en œuvre par application d’un signal d’excitation élémentaire à la cathode associée, le signal d’excitation élémentaire présentant un motif répété de manière périodique, le motif étant par exemple un plateau, une impulsion ou un train d’impulsions. La superposition de signaux d’excitation périodiques est réalisée de manière synchronisée de telle sorte que les motifs respectifs des signaux d’excitation sont appliqués séquentiellement à la cathode. Le dispositif d’excitation 28 est ici configuré pour la mise en œuvre simultanée d’une première technique de dépôt physique en phase vapeur et d’une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur à l’aide de la cathode commune 26. Le dispositif d’excitation 28 comprend par exemple un premier générateur électrique 34 et un deuxième générateur électrique 36 reliés en parallèle à la cathode commune 26, le premier générateur électrique 34 et le deuxième générateur électrique 36 étant configurés pour générer respectivement un premier signal électrique pour la mise en œuvre de la première technique de dépôt physique en phase vapeur et le deuxième signal électrique pour la mise en œuvre de la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur, de manière synchronisée. L’installation 20 comprend en option un générateur de champ magnétique 38 (ou magnétron) configuré pour générer un champ magnétique à proximité de la cathode commune 26, pour la mise en œuvre des techniques de dépôt en phase vapeur par pulvérisation cathodique dites « magnétron » à l’aide de la cathode commune 26. Le générateur de champ magnétique 38 comprend un ou plusieurs aimants permanents et/ou un ou plusieurs électroaimants. Lorsque le générateur de champ magnétique 38 est actif, la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément sont des techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron. En fonctionnement, le dispositif de contrôle d’atmosphère 24 génère une atmosphère raréfiée dans la chambre 22 et le dispositif d’excitation 28 génère le signal d’excitation combiné et l’applique à la cathode commune 26, de telle sorte que les techniques de dépôt physique en phase vapeur sont mises en œuvre simultanément à l’aide de la cathode commune 26. En particulier, dans l’exemple illustré, le premier générateur électrique 34 et le deuxième générateur électrique 36 génèrent le premier signal d’excitation élémentaire et le deuxième signal d’excitation élémentaire simultanément, le premier signal d’excitation élémentaire et le deuxième signal d’excitation élémentaire étant combinés par superposition pour générer le signal d’excitation combiné. Le cas échéant, le générateur de champ magnétique 38 génère un champ magnétique à proximité de la cathode commune 26. Chacune des techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément est réalisable en mode unipolaire ou en mode bipolaire. Par la suite, en l’absence de précision, chaque technique de dépôt physique en phase vapeur est utilisable en mode unipolaire ou en mode bipolaire. Les techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément sont par exemple choisies parmi : la pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu pulsé (pulsed-DC) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF) unipolaire ou bipolaire et la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence radio (RF) unipolaire ou bipolaire. Dans un exemple de réalisation, la cathode commune 26 est utilisée pour la mise en œuvre simultanée d’un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire, et d’un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF) unipolaire ou bipolaire. Optionnellement, l’installation 20 est configurée pour polariser le substrat 14 pendant la mise en œuvre du dépôt physique en phase vapeur. La polarisation du substrat 14 permet d’améliorer le dépôt, en particulier la qualité et la densité du revêtement déposé. La polarisation du substrat 14 est effectuée par exemple à l’aide d’un générateur de polarisation du substrat 14 dédié. Le générateur de polarisation du substrat 14 est par exemple configuré pour appliquer une tension constante au substrat, par exemple une tension de l’ordre de 100V. La comprend trois graphiques représentant un premier signal d’excitation élémentaire S1, un deuxième signal d’excitation élémentaire S2 et un signal d’excitation combiné SC résultant de la combinaison, et plus particulièrement de la superposition du premier signal d’excitation élémentaire S1 et du deuxième signal d’excitation élémentaire S2, chaque graphique indiquant une puissance instantanée du signal d’excitation correspondant en fonction du temps. Le premier signal d’excitation élémentaire S1 est configuré pour la réalisation d’une technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance. Le premier signal d’excitation élémentaire S1 est périodique et basé sur un premier motif formé d’une première impulsion. Le premier signal d’excitation élémentaire S1 comprend ainsi des premières impulsions répétées avec une première fréquence F1 et une première puissance P1. Le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 est configuré pour la réalisation d’une technique de dépôt en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron à puissance moyenne. Le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 est périodique et basé sur un deuxième motif formé d’un train de deuxièmes impulsions identiques avec une deuxième fréquence F2 et possédant une deuxième puissance P2. Le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 comprend ainsi une suite de trains de deuxièmes impulsions, chaque train de deuxièmes impulsions comprenant plusieurs impulsions identiques successives avec une deuxième fréquence F2 et une deuxième puissance P2. Un seul train de deuxièmes impulsions est représenté sur la . Le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 comprend plusieurs trains de deuxièmes impulsions successifs. De préférence, la première fréquence F1 est strictement inférieure à la deuxième fréquence F2 et/ou la première puissance P1 est strictement supérieure à la deuxième puissance P2. La durée d’un train de deuxièmes impulsions du deuxième signal d’excitation élémentaire S2 correspond de préférence à la durée entre une première impulsion et la première impulsion suivante du premier signal d’excitation élémentaire S1, et l’intervalle entre un train de deuxièmes impulsions du deuxième signal d’excitation élémentaire S2 et le train de deuxièmes impulsions suivant correspond de préférence à la durée d’une première impulsion du premier signal d’excitation élémentaire S1. Le premier signal d’excitation élémentaire S1 et le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 sont synchronisés de telle manière que le premier motif et le deuxième motif sont alternés dans le signal d’excitation combiné SC. La superposition du premier signal d’excitation élémentaire S1 et du deuxième signal d’excitation élémentaire S2 résulte en un signal d’excitation combiné SC comprenant les premières impulsions à la première puissance P1 et, entre chaque première impulsion et la première impulsion suivante, un train de deuxièmes impulsions à la deuxième puissance P2. Dans le signal d’excitation combiné SC, le premier motif et le deuxième motif sont formés séquentiellement, la séquence étant répétée périodiquement. Le signal d’excitation combiné SC permet de mettre en œuvre simultanément la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur. En particulier, les premières impulsions à la première puissance P1 et avec la première fréquence F1 permettent de mettre en œuvre la première technique de dépôt physique en phase vapeur (dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance), les intervalles de temps entre les premières impulsions étant exploités pour mettre en œuvre la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur (dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne) qui requière des impulsions à la deuxième puissance P2 inférieure à la première puissance P1 avec une deuxième fréquence F2 plus élevée que la première fréquence F1. Dans un exemple de réalisation, la cathode commune 26 est utilisée pour la mise en œuvre simultanée d’un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire et d’un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) unipolaire ou bipolaire. La est analogue à la et en diffère en ce que le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 est prévu pour la réalisation d’une technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron en courant continu. Le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 est périodique et basé sur un deuxième motif se présentant sous la forme d’un deuxième plateau à une deuxième puissance P2. Le deuxième signal d’excitation élémentaire S2 comprend ainsi des plateaux à une deuxième puissance P2, les plateaux étant séparés par des intervalles à puissance nulle, les plateaux possédant de préférence une durée plus longue que celle des intervalles. L’espacement entre les intervalles correspond à la durée entre les premières impulsions du premier signal d’excitation élémentaire S1 et la durée des intervalles correspondant à la durée des premières impulsions du premier signal d’excitation élémentaire S1. De préférence, la première puissance P1 est strictement supérieure à la deuxième puissance P2. La superposition du premier signal d’excitation élémentaire S1 et du deuxième signal d’excitation élémentaire S2 résulte en un signal d’excitation combiné SC comprenant les premières impulsions à la première puissance P1 avec un plateau à la deuxième puissance P2 entre chaque première impulsion et la première impulsion suivante. Dans le signal d’excitation combiné SC, le premier motif et le deuxième motif sont formés séquentiellement, la séquence étant répétée périodiquement. Le signal d’excitation combiné SC permet de mettre en œuvre simultanément la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur. En particulier, les premières impulsions à la première puissance P1 et avec la première fréquence F1 permettent de mettre en œuvre la première technique de dépôt physique en phase vapeur (dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron à haute puissance), les intervalles de temps entre les premières impulsions étant exploités pour mettre en œuvre la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur (dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron en courant continu) qui requière un courant continu à la deuxième puissance P2 inférieure à la première puissance P1. Dans un exemple de réalisation, au moins une ou chacune parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément est mise en œuvre à l’aide d’une cathode dédiée, en appliquant entre cette cathode dédiée et le substrat un signal d’excitation spécifique pour la mise en œuvre d’une seule technique de dépôt physique en phase vapeur. Chaque cathode dédiée est associée à une seule technique de dépôt physique en phase vapeur et est distincte de chaque autre cathode, dédiée ou commune. Dans un exemple de réalisation, le signal d’excitation de chaque cathode dédiée est généré par un générateur de signal d’excitation respectif. Un dispositif d’excitation 28 comprend dans ce cas un générateur de signal d’excitation respectif associé à chaque cathode dédiée. Dans un exemple de réalisation, une première technique de dépôt physique en phase vapeur est mise en œuvre à l’aide d’une première cathode dédiée, en appliquant à cette première cathode dédiée un premier signal d’excitation spécifique pour la mise en œuvre de cette première technique de dépôt physique en phase vapeur, et, simultanément, une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur est mise en œuvre à l’aide d’une deuxième cathode dédiée, en appliquant à cette deuxième cathode dédiée un deuxième signal d’excitation spécifique pour la mise en œuvre de cette première technique de dépôt physique en phase vapeur. L’installation 20 de la diffère de celle de le , dont les références numériques associées aux éléments analogues sont reprises, par le fait que l’installation 20 comprend une première cathode dédiée 26A pour la mise en œuvre d’une première technique dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique et une deuxième cathode dédiée 26B, distincte de la première cathode dédiée 26A, pour la mise en œuvre d’une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur différente de la première technique de dépôt physique en phase vapeur. De préférence, la première cathode dédiée 26A et la deuxième cathode dédiée 26B sont réalisées dans le même matériau. Le dispositif d’excitation 28 est configuré pour générer simultanément un premier signal d’excitation spécifique appliqué à la première cathode dédiée 26A et un deuxième signal d’excitation spécifique appliqué à la deuxième cathode dédiée 26B. Comme illustré sur la , le dispositif d’excitation 28 comprend par exemple un premier générateur électrique 34 configuré pour générer le premier signal d’excitation spécifique et connecté à la première cathode dédiée 26A et un deuxième générateur électrique 36 configuré pour générer le deuxième signal d’excitation spécifique et connecté à la deuxième cathode dédiée 24B. En fonctionnement, le dispositif de contrôle d’atmosphère 24 génère une atmosphère raréfiée dans la chambre 22, le dispositif d’excitation 28 génère simultanément le premier signal d’excitation spécifique appliqué à la première cathode dédiée 26A et le deuxième signal d’excitation spécifique appliqué à la deuxième cathode dédiée 26B, de façon à mettre en œuvre simultanément la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur. En particulier, le premier générateur électrique 34 et le deuxième générateur électrique 36 génèrent respectivement le premier signal d’excitation spécifique et le deuxième signal d’excitation spécifique simultanément, appliqués respectivement à la première cathode dédiée 26A et à la deuxième cathode dédiée 26B, de façon à mettre en œuvre simultanément la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur. Le cas échéant, le générateur de champ magnétique 38 génère un champ magnétique à proximité de la première cathode dédiée 26A et/ou à proximité de la deuxième cathode dédiée 26B. Les techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément sont par exemple choisies parmi : la pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) unipolaire ou bipolaire et la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF) unipolaire ou bipolaire. Dans un exemple de réalisation, la première cathode dédiée 26A est utilisée pour la mise en œuvre d’une pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire et la deuxième cathode dédiée 26B est utilisée pour la mise en œuvre d’une pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF) unipolaire ou bipolaire. Dans ce cas, le premier signal d’excitation spécifique et le deuxième signal d’excitation spécifique correspondent respectivement au premier signal d’excitation élémentaire S1 et au deuxième signal d’excitation élémentaire S2 de la . Dans un exemple de réalisation, la première cathode dédiée 26A est utilisée pour la mise en œuvre d’une pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire et la deuxième cathode dédiée 26B est utilisée pour la mise en œuvre d’une pulvérisation cathodique magnétron à courant continu (DC) unipolaire ou bipolaire. Dans ce cas, le premier signal d’excitation spécifique correspond au premier signal d’excitation élémentaire S1 de la et le deuxième signal d’excitation spécifique est un signal continu constant à la deuxième puissance P2. De préférence, lors du dépôt physique en phase vapeur, le substrat 14, qui est tubulaire suivant son axe longitudinal A, est entraîné en rotation autour de son axe longitudinal A. Ceci permet d’assurer un dépôt uniforme sur la circonférence du substrat 14. Pour ce faire, l’installation 20 est configurée pour la mise en rotation du substrat 14 autour de son axe longitudinal A au cours du dépôt physique en phase vapeur. L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation et aux variantes de réalisation illustrées et décrites ci-dessus. Il est possible de mettre en œuvre simultanément exactement deux techniques de dépôt en phase vapeur, à l’aide d’une cathode commune ou de deux cathodes dédiées, comme illustré sur les Figures 3 et 6. De manière plus générale, le dépôt du revêtement de protection 16 est réalisé en mettant en œuvre simultanément une, deux ou plus de deux techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, en utilisant une ou plusieurs cathodes communes et/ou une ou plusieurs cathodes dédiées. Une installation 20 de dépôt physique en phase vapeur pour la réalisation du dépôt du revêtement de protection 16 comprend donc au moins une cathode commune 26 et/ou au moins une cathode dédiée 26A, 26B, le dispositif d’excitation 28 étant adapté pour générer le signal d’excitation combiné appliqué à chaque cathode commune 26 et le signal d’excitation spécifique appliqué de chaque cathode dédiée 26A, 26B. Chaque cathode commune est utilisée pour mettre en œuvre un groupe de techniques de dépôt physique en phase vapeur comprenant au moins deux techniques de dépôt physique en phase vapeur. Chaque groupe de techniques de dépôt physique en phase vapeur comprend par exemple deux techniques de dépôt physique en phase vapeur (il s’agit d’une paire ou d’un couple de technique de dépôt physique en phase vapeur) ou plus de deux techniques de dépôt physique en phase vapeur. Chaque groupe de techniques de dépôt physique en phase vapeur est différent du ou des éventuels autres groupes de techniques de dépôt physique en phase vapeur, tout en pouvant contenir éventuellement au moins une technique de dépôt physique en phase vapeur commune à un ou des autres groupes de techniques de dépôt physique en phase vapeur lorsque plusieurs groupes de techniques de dépôt physique en phase vapeur sont mis en œuvre simultanément, chacun à l’aide d’une cathode commune respective. Chaque cathode dédiée est associée à une technique de dépôt physique en phase vapeur respective, tout en pouvant correspondre éventuellement à une technique de dépôt physique en phase vapeur d’un ou plusieurs groupes de techniques de dépôt physique en phase vapeur lorsque au moins un groupe de techniques de dépôt physique en phase vapeur est mis en œuvre simultanément avec la technique de dépôt physique en phase vapeur associée à la cathode dédiée. Dans un exemple de réalisation, le dépôt du revêtement de protection 16 est réalisé en mettant en œuvre simultanément une première technique de dépôt physique en phase vapeur, une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur et une troisième technique de dépôt physique en phase vapeur différentes, la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur étant mise en œuvre à l’aide d’une cathode commune, la troisième technique étant mise en œuvre à l’aide d’une cathode dédiée distincte de la cathode commune. Dans un exemple de réalisation, le dépôt du revêtement de protection 16 est réalisé en mettant en œuvre simultanément une première technique de dépôt physique en phase vapeur, une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur et une troisième technique de dépôt physique en phase vapeur différentes, la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur étant mises en œuvre à l’aide d’une première cathode commune, la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la troisième technique de dépôt physique en phase vapeur étant mises en œuvre à l’aide d’une deuxième cathode commune distincte de la première cathode commune. Dans un exemple de réalisation, le dépôt du revêtement de protection 16 est réalisé en mettant en œuvre simultanément une première technique de dépôt physique en phase vapeur, une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur et une troisième technique de dépôt physique en phase vapeur différentes, mises en œuvre respectivement à l’aide d’une première cathode dédiée, d’une deuxième cathode dédiée et d’une troisième cathode dédiée. Dans un exemple de réalisation, le dépôt du revêtement de protection 16 est réalisé en mettant en œuvre simultanément une première technique de dépôt physique en phase vapeur et une deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur, la première technique de dépôt physique en phase vapeur et la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur étant mises en œuvre à l’aide d’une cathode commune, la première technique de dépôt physique en phase vapeur étant mise en œuvre à l’aide d’une première cathode dédiée distincte de la cathode commune, et, optionnellement, la deuxième technique de dépôt en phase vapeur étant mise en œuvre à l’aide d’une deuxième cathode dédiée, distincte de la cathode commune et de la première cathode dédiée. Dans les exemples indiqués ci-dessus, la première technique de dépôt physique en phase vapeur, la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur et la troisième technique de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément sont par exemple choisies parmi la pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) unipolaire ou bipolaire et la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF) unipolaire ou bipolaire. Les exemples indiqués ci-dessus sont combinables pour la mise en œuvre simultanée de la première technique de dépôt physique en phase vapeur, de la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur et de la troisième technique de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément. Chacune parmi la première technique de dépôt physique en phase vapeur, la deuxième technique de dépôt physique en phase vapeur et la troisième technique de dépôt physique en phase vapeur peut être mise en œuvre simultanément à l’aide d’au moins une cathode commune et d’une cathode dédiée. Par ailleurs, l’invention peut s’appliquer à d’autres substrats que des substrats de gaine de crayon de combustible nucléaire. Lorsque le substrat est symétrique de révolution autour d’un axe longitudinal, de préférence, le dépôt physique en phase vapeur est réalisé en entrainant le substrat en rotation autour de son axe longitudinal pour assurer un dépôt uniforme sur la circonférence du substrat. Grâce à l’invention, il est possible de réaliser le dépôt d’un revêtement de protection de manière rapide, et mieux adapté avec la production de gaines de crayon de combustible nucléaire à l’échelle industrielle. La vitesse de dépôt du revêtement de protection en utilisant une technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) et, simultanément, une autre technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, telle que la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) ou la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF), peut être de deux à quatre fois supérieure à la vitesse de dépôt en utilisant seulement la technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS), tout en conservant la même qualité de dépôt. En particulier, l’utilisation d’au moins une cathode commune 26 permet de maximiser le temps d’utilisation de la cathode commune 26. En particulier, une cathode commune 26 utilisée pour la mise en œuvre d’une technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) et, simultanément, une autre technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique telle que la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) ou la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF), peut être utilisée avec un taux d’utilisation plus élevée que si elle était utilisée uniquement pour la mise en œuvre de la technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS). Les intervalles de temps entre les impulsions à haute puissance de la technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) sont en effet utilisés pour la mise en œuvre de ladite autre technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique. La combinaison de plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique permet de bénéficier des avantages des différentes techniques, notamment en termes de rugosité du revêtement de protection 16, de résistance à la corrosion du revêtement de protection 16, de densité du revêtement de protection 16 et/ou d’adhérence du revêtement de protection 16 sur le substrat 14. De préférence, le dépôt du revêtement de protection 16 est mis en œuvre de telle manière que la gaine 4 présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la rugosité du revêtement de protection est égale ou inférieure à 2 µm, en particulier égale ou inférieure à 1 µm ; - la résistance à la corrosion du revêtement de protection 16 réalisé en matériau à base de chrome est telle que la couche d’oxyde de chrome Cr 2 O 3 inférieure à 1 µm après cinq ans d’utilisation dans le cœur d’un réacteur nucléaire en fonctionnement normal (non accidentel); et/ou - la densité du revêtement de protection est supérieure à 98%. La densité désigne ici le pourcentage de la densité théorique du même matériau compact, ou encore comme la densité théorique moins le taux de porosité. Une densité supérieure à 98% correspond à un taux de porosité inférieur à 2 %) La qualité de l’adhérence entre le substrat 14 et le revêtement de protection 16 est testée par exemple en mettant en œuvre un test d’expansion dû à la compression connu sous le sigle EDC pour « Expansion Due to Compression » en anglais. La combinaison de plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique permet de réduire la taille globale d’une installation de dépôt physique en phase vapeur, du fait de la réduction du nombre de cathode nécessaire pour atteindre une productivité souhaitée. Le tableau ci-dessous présente les résultats de trois exemples fournis à titre d’exemples non-limitatif et d’un exemple comparatif. Paramètre Exemple 1 1 cathode 2 signaux superposés HiPIMS+DC Exemple 2 1 cathode, 2 signaux superposés HiPIMS+MF Exemple 3 2 cathodes 1 signal/cathode HiPIMS+DC Example 4 1 cathode 1 signal HiPIMS Pression dans la chambre (Pa) 0.2 0.15 0.2 0.2 Distance cible-substrat (mm) 100 100 120 80 Vitesse de dépôt (µm/h) 6 5.5 7 2 Densité de puissance Pic HiPIMS (W/cm2) 85 80 70 70 Cycle d’utilisation HiPIMS (%) 4 4 6 9 Densité de puissance DC (W/cm2) 1 - 0.8 - Cycle d’utilisation DC (%) 78 - 100 - Densité de puissance MF (W/cm2) - 1.2 - - Fréquence des impulsions de courant (kHz) - 20 - - [Table 1] Dans le premier exemple (Exemple 1), une seule cathode est utilisée pour mettre en œuvre simultanément un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) et un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC), en appliquant deux signaux superposés à la cathode. Dans le deuxième exemple (Exemple 2), une seule cathode est utilisée pour mettre en œuvre simultanément un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) et un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF), en appliquant deux signaux superposés à la cathode. Dans le troisième exemple (Exemple 3), deux cathodes sont utilisées simultanément, une pour mettre en œuvre simultanément un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) ; et l’autre pour mettre en œuvre un dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC). Chaque cathode reçoit un signal d’excitation correspondant à la technique de dépôt physique en phase vapeur correspondante. Dans le quatrième exemple (Exemple 4) qui est un exemple comparatif, une seule cathode est utilisée pour mettre en œuvre une seule technique de dépôt physique en phase vapeur, plus particulièrement une pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS). Les vitesses de dépôt obtenues dans les première, deuxième et troisième exemples sont de respectivement 6 µm/h, 5,5 µm/h et 7 µm/h, quand la vitesse de dépôt atteinte en mettant en œuvre une seule technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique serait de l’ordre de 2 à 3µm/h, comme illustré dans le quatrième exemple dans lequel la vitesse de dépôt est de 2µm/h. Procédé de fabrication d’une gaine (4) de crayon de combustible nucléaire comprenant un substrat (14) recouvert d’un revêtement de protection (16), le procédé de fabrication comprenant la fourniture du substrat (14) ; et le dépôt du revêtement de protection (16) sur le substrat (14) par dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, en mettant en œuvre simultanément plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique, différentes les unes des autres. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel au moins deux parmi les techniques différentes de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique sont mises en œuvre simultanément à l’aide d’une cathode commune (26). Procédé de fabrication selon la revendication 2, comprenant l’application à chaque cathode commune (26) d’un signal d’excitation combiné (SC) correspondant à la superposition d’au moins deux signaux d’excitation élémentaires (S1, S2), chaque signal d’excitation élémentaire (S1, S2) étant formé d’un motif périodique correspondant à une technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique respective parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément à l’aide de ladite cathode commune (26), les signaux d’excitation élémentaires (S1, S2) étant synchronisés de telle manière que leurs motifs respectifs sont présent séquentiellement dans le signal d’excitation combiné (SC). Procédé de fabrication selon la revendication 3, dans lequel chaque signal d’excitation élémentaire (S1, S2) est généré par un générateur de signal d’excitation respectif, les signaux d’excitation élémentaires (S1, S2) étant synchronisés et superposés pour former le signal d’excitation combiné (SC) appliqué à ladite cathode commune (26). Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel aux moins une parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément est mise en œuvre à l’aide d’une cathode dédiée (26A, 26B), en appliquant à cette cathode dédiée (26A, 26B) un signal d’excitation pour la mise en œuvre de cette technique de dépôt physique en phase vapeur. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel chacune parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément est mise en œuvre à l’aide d’une cathode dédiée (26A, 26B), en appliquant à cette cathode dédiée (26A, 26B) un signal d’excitation pour la mise en œuvre de cette technique de dépôt physique en phase vapeur. Procédé de fabrication selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le signal d’excitation de chaque cathode dédiée (26A, 26B) est généré par un générateur de signal d’excitation (26A, 26B) respectif. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les techniques de dépôt physique en phase vapeur mises en œuvre simultanément sont choisies parmi : la pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu (DC) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron en courant continu pulsé (pulsed-DC) unipolaire ou bipolaire, la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence moyenne (MF) unipolaire ou bipolaire et la pulvérisation cathodique magnétron à fréquence radio (RF) unipolaire ou bipolaire. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat (14) est réalisé dans un matériau à base de zirconium et/ou le revêtement de protection (16) est réalisé dans un matériau à base de chrome. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur du revêtement de protection à l’issue de l’étape de dépôt est comprise entre 5 µm et 30 µm, en particulier entre 10 µm et 20 µm. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat présente une forme de révolution autour d’un axe central, le procédé de fabrication comprenant la mise en rotation du substrat (14) autour de l’axe central pendant l’étape de dépôt. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant la polarisation du substrat (14) pendant le dépôt du revêtement. Gaine de crayon de combustible nucléaire comprenant un substrat (14) recouvert d’un revêtement de protection (16) déposé sur le substrat par dépôt physique en phase vapeur en mettant en œuvre simultanément une pluralité de techniques différentes de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique. Installation de dépôt physique en phase vapeur, comprenant une chambre (22), au moins un dispositif de contrôle d’atmosphère (24) pour générer dans la chambre (22) une atmosphère raréfiée, au moins une cathode (26, 26A, 26B) et un dispositif d’excitation (28), l’installation étant configurée pour le dépôt d’un revêtement de protection (16) sur un substrat (14) introduit dans la chambre (22) en mettant en œuvre simultanément plusieurs techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique différentes à l’aide de la ou des cathodes (26, 26A, 26B). Installation selon la revendication 14, comprenant au moins une cathode commune (26) pour la mise en œuvre simultanée d’au moins deux parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mise en œuvre simultanément, le dispositif d’excitation (28) étant configuré pour générer un signal d’excitation combiné (SC) de la cathode commune (26) qui correspond à la superposition de plusieurs signaux d’excitation élémentaires (S1, S2), chaque signal d’excitation élémentaire (S1, S2) possédant un motif périodique correspondant à une respective parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément à l’aide de ladite cathode commune (26), les signaux d’excitation élémentaires (S1, S2) étant combinés de telle manière que leurs motifs respectifs sont présent séquentiellement dans le signal d’excitation combiné (SC). Installation selon la revendication 14 ou 15, comprenant au moins une cathode dédiée (26A, 26B) pour la mise en œuvre d’une parmi les techniques de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique mises en œuvre simultanément, le dispositif d’excitation étant configuré pour générer un signal d’excitation respectif pour chaque cathode dédiée (26A, 26B), le signal d’excitation correspondant à la technique de dépôt physique en phase vapeur par pulvérisation cathodique associée à cette cathode dédiée. Installation selon l’une quelconque des revendications 14 à 16, configurée pour la polarisation du substrat (14) pendant le dépôt du revêtement.