Les instruments du réseau :

Le réseau SPIX regroupe des instruments utilisant le rayonnement RX comme source de lumière non-destructive, pour effectuer des microanalyses chi-miques par fluorescence, des caractérisations de la structure et texture interne par tomogra-phie/radiographie et des analyses de la structure atomique par spectroscopie d’absorption des RX (XAS). Le réseau se compose de trois familles d’instruments (i) les appareils de fluorescence X incluant des core-scanners (analyse 1D) et micro-XRF (analyses 2D), (ii) des micro- et nano-tomographes RX et (iii) deux lignes de lumières d’XAS (FAME et FAME-UHD, French Absorption spectroscopy beamline in Material and Environmental sciences at Ultra-High Dilution = instruments nationaux). 

Chaque famille d’appareil possède des caractéristiques distinctes. Les instruments de (micro) fluorescence RX permettent d’analyser des échantillons de grande taille (1,5 m) jusqu’à des échantillons millimétriques. Les appareils de fluorescence RX possèdent aussi des caméras RX permettant de radiographier des échantillons et ainsi d’aborder les contrastes de densité et la texture 2D des matrices.
La tomographie RX est une technique d’imagerie 3D qui consiste à acquérir plusieurs projections ra-diographiques 2D d’un objet vu selon différents angles, et adapté à des échantillons variant de quelques centimètres à quelques millimètres. Le nano-tomographe du réseau possède des spécificités uniques avec des résolutions spatiales de 50 et 150 nm.

La Spectroscopie d’Absorption X (XAS) est une technique permettant de sonder la structure électronique (la valence) et l’ordre local (la spéciation) d’un élément choisi en fonction de son seuil d’absorption, que l’échantillon soit liquide, solide, amorphe. Les lignes FAME et FAME-UHD permettent d’étudier des éléments ultra-dilués jusqu’à quelques centaines de ppb.

La distribution sur le territoire et le personnel affecté :

Les données produites :

Les nombreux moyens analytiques non-destructifs de SPIX sont à disposition des chercheurs dans les domaines des sciences de l’Univers et de l’environnement. Ils génèrent à la fois des spectres d’émission et d’absorption des RX et des images radiographiques en contraste d’absorption et de phase. En fonction des modes d’analyses des images hyper-spectrales sont acquises générant des fichiers volumineux (100aineMo). Dans le cas de la tomographie, les nombreuses radiographies acquises permettent de reconstruire les objets en 3 dimensions générant dans ce cas des fichiers très volumineux (10aine Go).

Organisation et spécificités :

Le réseau s’est constitué à partir de sous-groupes pré-existants. Tout d’abord, il regroupe la communauté des utilisateurs de rayonnement synchrotron et en particulier les lignes FAME et FAME-UHD des lignes de lumières CRGs (collaborative research group, CEA-CNRS) de l’ESRF. Les accès aux outils sont gérés par les comités de programmes et la gestion est assurée hors RéGEF dans le cadre des CRGs. La deuxième sous-communauté concerne les utilisateurs de tomographie RX. Cette communauté plus réduite en nombre a débuté une structuration nationale. Les utilisateurs partagent des conseils concernant à la fois la préparation des échantillons, mais aussi les outils de traitement d’image. Le dernier sous-groupe concerne les utilisateurs des core-scanners, qui travaillent principalement dans le domaine de la paléo-climatologie et partagent déjà des protocoles et informations sur le traitement de données. L’objectif de REGEF consiste à faire bénéficier à l’ensemble des groupes des avancées de chacun. Outre l’infrastructure nationale FAME/FAME-UHD, les outils sont intégrés à des plateformes régionales. Ces plateformes possèdent des chartes d’accès et des tarifications propres.

Les instruments varient d’instruments dits de ‘paillasse’ à des prototypes uniques au monde. Leur coût s’échelonne de 200 k€ à plusieurs M€ ce qui indique aussi une disparité dans les coût de maintenance.

Les responsables des lignes FAME et FAME-UHD organisent depuis de très nombreuses années une école thématique (FAME+) pour former les utilisateurs aux outils d’absorption RX. La mise en place de SPIX a fait évoluer cette formation pour affiner la structuration de la communauté. Une école thématique ASTER’X (analyses par spectroscopies, tomographie et émission de rayons x) a été mise en place pour toucher l’ensemble des sous-familles d’appareils de SPIX.