Synchrotron
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Image:Schéma de principe du synchrotron.jpg Le synchrotron est le nom donné au grand instrument de mesure délivrant de la lumière synchrotron.
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[modifier] Fonctionnement
Image:Ligne de lumière.jpg Le synchrotron est composé d'un tore (ou anneau de stockage) et d'un accélérateur de particules. Des électrons ou des positons sont accélérés à une vitesse proche de celle de la lumière et injectés dans l'anneau. Sous l'effet de l'accélération occasionnée par une courbure de leur trajectoire, ils génèrent une onde électromagnétique, le rayonnement synchrotron. Ce rayonnement est collecté à différents endroits du tore, les lignes de lumière. Chaque faisceau lumineux rencontre ensuite des lentilles, miroirs ou monochromateurs afin de sélectionner la gamme de longueurs d'ondes et de modifier les caractéristiques du faisceau (taille, divergence) qui sera utilisé dans l'expérience. "Au bout" de chaque ligne de lumière est monté l'échantillon. Les photons (ou les électrons) éjectés lors de l'interaction du faisceau incident avec l'échantillon sont détectés par des appareils de mesure ponctuels, linéaires ou bidimensionnels (caméra CCD, image plate). Suivant la taille de l'anneau, jusqu'à des dizaines d'expériences peuvent être menées simultanément.
[modifier] Utilisation
La lumière synchrotron possède des caractéristiques exceptionnelles par comparaison à d'autres sources de lumière: son spectre d'émission s'étend de l'infrarouge aux rayons X avec une brillance (petite taille, intensité) exceptionnelle, le rayonnement est stable, pulsé.
Il permet, par ses qualités, l'accès à de nombreuses expériences : absorption des rayons X, étude de cinétique chimique, cristallographie de protéines, etc. Ces expériences concernent des domaines très variés, allant de la chimie et la physique fondamentales, à l'analyse de matériaux archéologiques (voir par exemple [1]) ou d'organismes microscopiques. Elles peuvent également être employées à des fins industrielles.
[modifier] Quelques synchrotrons en fonctionnement...
- synchrotron allemand : BESSY II (1998, [2]), HASYLAB ([3])
- synchrotron canadien : CLS (2004, [4])
- synchrotron américain : APS ([5]), l'ALS (1993, [6])
- synchrotron européen : l'ESRF (1994, [7])
- synchrotron italien : ELETTRA (1994, [8])
- synchrotron japonais : SPring 8 (1997, [9])
- synchrotron suisse : Swiss Light Source (2001, SLS) ([10])
[modifier] ...quelques synchrotrons fermés...
- en France : ACO (Anneau de Collision d'Orsay), SUPER-ACO et DCI (Dispositif de Collision dans l'Igloo) ([11]) dont les noms évoquent bien leur utilisation initiale comme collisionneurs.
[modifier] ... et quelques synchrotrons en construction
- synchrotron français : SOLEIL ([12], ouverture prévue : premier trimestre 2007).
- synchrotron espagnol : ALBA ([13], ouverture prévue : 2010)
- synchrotron anglais : DIAMOND ([14], ouverture prévue : début 2007)ca:Sincrotró
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