Situé au cœur du cluster Paris-Saclay, à une vingtaine de kilomètres de Paris, SOLEIL est la source française de rayonnement synchrotron. Sous la tutelle conjointe du CNRS et du CEA, SOLEIL est au service des communautés scientifiques française et internationale, et de l'industrie.
Dans cette Très Grande Infrastructure de Recherche (TGIR), les expériences reposent sur l’utilisation d’un rayonnement lumineux produit par des paquets électrons circulant quasiment à la vitesse de la lumière dans un anneau. Ce rayonnement, exceptionnellement brillant, couvre une gamme de longueurs d’onde très large : de l’infrarouge jusqu’aux rayons X, en passant par les ultraviolets. Ses caractéristiques (intensité, focalisation, stabilité…) permettent d’observer la matière à toutes les échelles, jusqu’à celle de l’atome, pour des expériences tant en recherche fondamentale qu’en recherche appliquée ou d’intérêt industriel. SOLEIL a vocation de développer et opérer des dispositifs expérimentaux de pointe basés sur l’interaction rayonnement-matière et mis au service de la communauté nationale et internationale. SOLEIL a un savoir-faire dans la conception d’environnements échantillons pour mener des caractérisations in situ ou operando et développe des méthodes analytiques de pointe pour tirer le meilleur parti des mesures réalisées sur ses installations.
Lignes De Lumière / Équipe
ROCK est une ligne de spectroscopie d’absorption X en mode quick-EXAFS dans le domaine 4 - 40 keV dédiée à l'étude des processus cinétiques rapides sur des matériaux utilisés principalement dans le domaine de la catalyse et des batteries. La résolution temporelle pour l’acquisition d’un spectre varie de 20 ms à 5 s. Elle dispose d’un portfolio important de cellules électrochimiques, ainsi que de réacteurs catalytiques pouvant travailler sous atmosphère contrôlée et en pression pour le suivi des matériaux en mode operando. Ces environnements échantillons sont adaptés aux approches multimodales avec la spectroscopie Raman ou UV-Vis. L’utilisation de méthodes analytiques multivariées à l’exploitation des résultats obtenus sur ROCK permet une description fine des espèces chimiques mises en jeu pendant les cinétiques et réactions et de leur évolution au cours du temps, information essentielle pour établir des liens entre structure et activité des matériaux permettant une conception rationalisée des matériaux en vue d’une application.
Responsable Ligne De Lumière : Valerie BRIOIS
Site web
HERMES combine la microscopie STXM et la microscopie X-PEEM. Les deux microscopes opèrent dans la même gamme d’énergie (70 – 1600 eV) avec des résolutions spatiales inférieures à 25nm et exploitent la spectroscopie en rayons X avec comme moyen de contraste pour l’imagerie un contraste chimique. Cette approche originale permet d’offrir à la communauté d’utilisateurs deux techniques très complémentaires, chacune adaptée à des thématiques scientifiques et à des environnements échantillons particuliers. La microscopie STXM permet principalement de sonder les propriétés de volume des échantillons avec des profondeurs d’analyse de l’ordre de quelques centaines de nanomètres. La microscopie X-PEEM est quant à elle une technique de surface, adaptée à un environnement ultravide, elle permet de sonder principalement les premiers nanomètres de la surface.
Responsable Ligne De Lumière : Rachid BELKHOU
Site web
SWING : En fournissant des informations sur la structure de la matière à des échelles variant entre le nanomètre et le micromètre, la ligne de lumière SWING permet de répondre à de nombreuses questions liées à la matière molle, condensée, à la conformation des macro-molécules en solution (BioSAXS) et aux sciences des matériaux. La configuration de la ligne permet la mesure simultanée de la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) et aux grands angles (WAXS) dans une plage d'énergie allant 5 à 16 keV. Des expériences de diffusion anomale peuvent également être effectuées. Une très grande variété de types d'échantillons peut être étudiée, par exemple, des solutions, des gels, des solides amorphes, des solides cristallisés, tout cela grâce à la diversité des environnements d'échantillons proposés.
Responsable Ligne De Lumière : Aurélien THUREAU
Site web
CRISTAL est une ligne de diffraction des rayons X multi-techniques sur onduleur, couvrant un large domaine d'énergies entre 5 et 30 keV. Elle permet l'étude des propriétés structurales de la matière condensée à différentes échelles spatiale et temporelle, en conditions non-ambiantes. Toutes les techniques standards de diffraction sur les poudres ou par des monocristaux sont proposées, ainsi que des techniques avancées telles la diffraction cohérente ou résolue en temps.
Responsable Ligne De Lumière : Pierre FERTEY
Site web
ANATOMIX est une ligne de lumière dédiée à la tomographie aux rayons X, à l'échelle micro- et nanométrique, en contraste d'absorption et contraste de phase. Elle fonctionne dans une gamme d'énergies photoniques comprise entre 5 et 50 keV et permet à ses utilisateurs d'obtenir des images radiographiques en deux et trois dimensions d'échantillons de taille macroscopique, allant jusqu'à plusieurs centimètres d'épaisseur. Pour des échantillons plus petits, la résolution spatiale atteint les 50 nm (correspondant à une taille du pixel de 20 nm). Des études en temps réel sont possibles, à des vitesses d'acquisition de données qui vont actuellement jusqu'à un scan tomographique par seconde. Des vitesses plus élevées d'acquisition sont en cours de développement, ainsi nous avons déjà pu effectuer des séries d'acquisitions à 20 volumes par seconde (50 ms par scan).
Responsable Ligne De Lumière : Timm WEITKAMP
Site web