Instrument_National_FAME

Instrument National : FAME & FAME UHD

Coordonnées

Laboratoire d’accueil: Institut Néel, UPR 2940

Rattachement: OSUG, CNRS, ESRFIRD, INRAe, Météo France, CEA

Institut Néel
25 Av. des Martyrs
38042 Grenoble

Site Web de la plateforme

Contacts: Jean-Louis Hazemann, Responsable Scientifique                                                              Olivier Proux, Responsable Scientifique                                                                                   

Réseau RéGEF : Spectroscopie & Imagerie RX

Résumé

Les instruments FAME (French Absorption spectroscopy beamline in Material and Environmental sciences) et FAME-UHD (FAME at Ultra High Dilution) font partie des cinq lignes de lumière françaises co-gérées par le CNRS et CEA (lignes « F-CRG ») sur le synchroton européen à Grenoble, l’ESRF. Ces instruments sont dédiés à la Spectroscopie d’Absorption X (XAS). Ces deux instruments font partie des 5 lignes françaises co-gérées par le CNRS et CEA (lignes « F-CRG ») sur le synchrotron européen à Grenoble, l’ESRF. Cette technique utilise le rayonnement X accordable en énergie et délivré par le synchrotron pour sonder les éléments cibles. La Spectroscopie d’Absorption X est une technique de choix pour caractériser le degré d’oxydation et l’ordre structural local d’un élément donné, sa spéciation, caractéristiques primordiales pour comprendre certaines propriétés d’un échantillon. La spécificité de ces instruments est que ces éléments peuvent être analysés i) qu’ils soient concentrés ou dilués dans les échantillons (jusqu’à quelques dizaines de partie par millions, ppm, pour FAME, en fonctionnement depuis 2002, 1ppm pour FAME-UHD, depuis 2017), ii) dans les conditions de pression, température, atmosphère environnante… imposés par le besoin scientifique et non par une contrainte technique.

Les développements permanents des instruments sont guidés par les besoins des scientifiques. Par exemple, améliorer significativement la limite de détection en optimisant à la fois les systèmes de détection et le flux de photons sur l’échantillon permet par exemple de travailler i) aux concentrations de nanoparticules prévues à terme dans les sols, ii) aux niveau du fond géochimique des métaux ou métalloïdes dits « rares », iii) sur des tissus hydratés, naturels, et non séchés, iv) aux concentrations in vivo des métaux dans les systèmes biologiques…

De même, les améliorations des environnements échantillons réalisés par l’équipe permettent de réaliser des mesures en les préservant (mesures à basse température) ou en conditions in situ (conditions hydrothermales par exemple).

Cette technique est particulièrement adaptée pour des études en minéralogie, en sciences de la Terre et de l’environnement, aux interfaces entre géochimie et biologie…

Spectromètre à 14 cristaux analyseurs sur FAME-UHD
Cellule hydrothermale sur FAME

Spectromètre à 14 cristaux analyseurs sur FAME-UHD pour les mesures de fluorescence « haute résolution » (à gauche), et Cellule hydrothermale sur FAME pour l’étude in situ de fluides supercritiques (à droite)

Procédure d’accès à l’instrument​

Chaque année, l’ESRF délivre ~660 shifts de 8h (soit 220 jours) de temps de faisceau. Ce temps de faisceau est distribué tous les six mois, en février et en septembre typiquement, via deux comités de programme indépendants, l’un commun aux lignes de SOLEIL et des F-CRG (temps « français », 2/3, l’autre commun à toutes les lignes de l’ESRF. Les procédures de demande de temps de faisceau (« proposal ») sont détaillées sur les sites respectifs de ces deux comités. L’accès est alors ouvert à tous les scientifiques sans distinction, sans frais à condition de s’engager à publier les résultats obtenus. Un accès direct et payant est également possible.

Nous incitons les scientifiques à nous envoyer directement leurs projets avant soumission (courriels en haut de page). Une fois soumis, le seul avis que nous donnons aux comités sera purement technique (expérience faisable ou pas). Les résultats des comités de programme connus, nous planifions les expériences pour 6 mois, en fonction des impératifs des utilisateurs (temps de préparation ou de collecte des échantillons, thèse en cours…) et des nôtres (développement instrumental associé au projet ?). Le support pour l’expérience est complet :

Dès l’expérience planifiée, un membre de l’équipe la prend en charge, ce sera le « local contact ». Il s’occupe d’affiner le projet d’un point de vue technique (porte-échantillons à adapter ? conditions de mesures ?), le projet pouvant évoluer à la marge entre son dépôt et sa réalisation, entre 6 et 12 mois après. Tous ces points sont gérés en amont, techniquement et scientifiquement entre toute l’équipe (« support aux utilisateurs ») 

Pendant l’expérience (de 6 jours en moyenne), les utilisateurs sont aidés par le local contact qui règle l’instrument, s’assure que les mesures sont optimales, que les utilisateurs sont autonomes… (« accueil des utilisateurs »). Il analyse avec eux brièvement les données pour s’assurer de leur qualité, mais également pour observer et interpréter les changements et définir ainsi le plan d’expérience à suivre. Tous les frais inhérents à l’expérience (gaz cryogénique, consommables tels que cellules, porte échantillons, produits chimiques…) sont pris en charge par l’instrument. A noter également que les utilisateurs sont hébergés sur place.

Après l’expérience le local contact s’assure que les données obtenues sont bien exploitées, peut aider à leur analyse ou conseille en ce sens, jusqu’à une participation à la rédaction des articles pour les collaborations les plus fortes.

L’équipe en charge des instruments organise également régulièrement des écoles thématiques pour former les utilisateurs (actuels, potentiels ou futurs) entre autres au fonctionnement des instruments, aux techniques mises en œuvre et à l’analyse des données.

Tarifications

Tarif Client, accès via les comités de programme: 0 € / jour

Tarif Clients, accès direct privé: 3-4k€ / 8h (nous contacter)


Plus d'informations:

Screenshot of www.osug.fr