Article

1 - CARACTÉRISTIQUES DU RAYONNEMENT SYNCHROTRON

2 - TECHNIQUES DE CARACTÉRISATION ET D'ANALYSE

3 - QUELQUES EXEMPLES D'UTILISATION INDUSTRIELLE

  • 3.1 - Secteur agroalimentaire
  • 3.2 - Secteur des cosmétiques
  • 3.3 - Secteur de la pharmacie
  • 3.4 - Secteur de la chimie
  • 3.5 - Secteur de l'électronique
  • 3.6 - Secteur du bâtiment et des travaux publics
  • 3.7 - Secteur des transports
  • 3.8 - Secteur des matériaux
  • 3.9 - Secteur de l'énergie
  • 3.10 - Secteur de l'environnement et des éco-industries

Article de référence | Réf : P2700 v3

Rayonnement synchrotron et applications

Auteur(s) : Jean DOUCET, José BARUCHEL

Date de publication : 10 mars 2011

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Présentation

RÉSUMÉ

La mise en service de puissantes machines fournissant du rayonnement synchrotron a été associée au développement de techniques exploitant les remarquables propriétés de ce rayonnement, comme sa continuité spectrale, sa très haute brillance et sa faible divergence. Cette avancée explique l'essor que connaît actuellement l'utilisation de ce rayonnement, y compris directement au sein des entreprises, pour l'étude et la caractérisation chimique, structurale et morphologique de tous les types de matériaux. L'article décrit succinctement les principales techniques, en les illustrant par des exemples choisis dans différents secteurs industriels.

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ABSTRACT

Rayonnement synchrotron et applications Synchrotron radiation and applications

The puttingof powerful machines into operation providing synchrotron radiation has been associated with the development of techniques exploiting the remarkable properties of this radiation, such as its spectral continuity, very high brilliance and low divergence. This achievement explains the current considerable expansion in the use of this radiation including directly within companies for the chemical, structural and morphological study and characterization of any type of material. This article briefly describes the main techniques by illustrating them by examples selected from various industrial sectors.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Le rayonnement synchrotron, lumière émise par des électrons ou des positrons relativistes et soumis à une accélération centripète, fournit un très large spectre de longueurs d'onde depuis l'infrarouge lointain jusqu'aux rayons X. La nouvelle génération de machines, spécialement conçues pour l'utilisation de cette lumière, a ouvert à une large communauté de scientifiques de laboratoires publics et privés une grande variété de méthodes d'investigation de la matière condensée qui complètent et vont au-delà des méthodes classiques. La continuité spectrale et l'utilisation en faisceau monochromatique, la brillance de la source, sa structure temporelle, sa polarisation linéaire ou circulaire, ses propriétés de cohérence ont donné une nouvelle dimension aux études des propriétés structurales, chimiques, électronique, et magnétiques de la matière à un niveau de résolution extrême.

Les méthodes de caractérisation et d'analyse structurale basées sur les techniques de diffraction-diffusion de rayons X, de caractérisation chimique basées sur les techniques de spectroscopie dans toute la gamme des énergies, d'analyse du comportement électronique et magnétique par les techniques de dichroïsme et de photoémission, enfin les nouveaux développements en radiographie X à deux et trois dimensions sont décrites à l'aide de différents exemples d'application choisis dans les secteurs de la chimie, de la pharmacie, de la médecine, de la métallurgie, des plastiques, ou encore, des matériaux pour l'électronique. Un accent particulier est porté sur les techniques d'imagerie, qu'elles soient en plein champ ou à balayage : elles constituent en effet la percée la plus remarquable dans le domaine de l'utilisation du rayonnement synchrotron pour l'étude des matériaux, notamment pour les matériaux industriels.

Les technologies et l'instrumentation associées au rayonnement synchrotron – machines, sources de lumière, optiques associées, stations d'analyse –, sont également succinctement présentées non seulement à titre d'information générale mais surtout pour bien souligner le lien étroit qui existe entre l'amélioration des technologies synchrotron et les performances des techniques d'analyse.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-p2700


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KOCH (E.E.) -   Handbook on synchrotron radiation.  -  Vol. 1, Amsterdam, North Holland (1983).

  • (2) -   *  -  Détecteurs.

  • (3) - NEWTON (M.A.) (a), YOTI (B.J.) (a), DENT (A.J.) (b), FIDDY (S.G.) (c), EVANS (J.) (a,b) -   *  -  Chem. Commun., p. 2382-2383 (2004).

  • (4) - NAGAI (Y.), HARA (N.), DOHMAE (K.), IKEDA (Y.), TAKAGI (N.), TANABE (T.), GUILERA (G.), PASCARELLI (S.), NEWTON (M.A.), KUNO (O.), JIANG (H.), SHINJOH (H.), MATSUMOTO (S.) -   *  -  Angew. Chem. Int., Éd., 47, p. 9303 (2008).

  • (5) - LUCHES (P.), BELLINI (V.), COLONNA (S.), Di GIUSTINO (L.), MANGHI (F.), VALERI (S.), BOSCHERINI (F.) -   *  -  Physical Review Letters, 96, p. 106106 (2006).

  • (6) -   *  -  MAONG many sites http://www.esrf.eu/Industry/sales/your-experiment/synchrotron-techniques#protein

  • ...

1 Sites Internet

https://www.esrf.fr/

http://www.synchrotron-soleil.fr

Le lecteur souhaitant obtenir des données techniques précises sur la machine et les sources de rayonnement pourra consulter les pages suivantes de l'ESRF et de SOLEIL :

https://www.esrf.fr/

http://www.esrf.eu/Accelerators/Performance/Insertion_Devices

http://www.synchrotron-soleil.fr/portal/page/portal/SourceAccelerateur/ParametresPrincipaux

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