Animateur.e.s :

Pierre Deschamps (CR IRD/INSU-SIC)

Jérôme Chmeleff (IR CNRS / INSU-TS)

13

plateformes analytiques

25.3

M€ d’équipements

1203

k€/an coût de fonctionnement

36.6

ETP IT statutaires

6.9

ETP C/EC statutaires

2136

m² de laboratoire

Les instruments du réseau :

Le périmètre du réseau couvre les plateformes de spectrométrie de masse à thermo-ionisation ou à source plasma dédiées à l’analyse isotopique de la plupart des éléments chimiques, à l’exception notable des gaz nobles et éléments légers tel que H, C, O, N. Ce réseau regroupe les instruments de type TIMS, MC-ICPMS et ICP-MS ainsi que les Salles Blanches afférentes, plateformes indispensables à la préparation en amont des échantillons géologiques et environnementaux couvrant un large éventail de matrices (météorites, roches, eaux, sols, végétaux, résidus miniers…). Il comprend également les plateformes de spectrométrie de masse à source plasma couplées à des systèmes d’ablation Laser (LA-ICPMS) pour permettre les analyses isotopiques in situ et à haute résolution spatiale des échantillons solides.
Le réseau comprend 12 plateformes qui, réunies, opèrent un parc instrumental comprenant 9 spectromètres de masse de type TIMS, 13 MC-ICPMS, 8 ICP-MS à Haute Résolution (HR) et 14 ICP-MS de type Quad, ainsi que 13 systèmes d’Ablation Laser (du nanoseconde UV au femtoseconde UV).

La plateforme instrumentale du LGL-TPE (Lyon) est rattachée à ce réseau en tant qu’Instrument National (IN). En accueillant le premier instrument (Plasma 54) au monde couplant une source plasma à un spectromètre de masse de type secteur magnétique multi-collection, cet IN a joué un rôle de précurseur dans ce domaine de la géochimie en permettant l’analyse isotopique d’éléments comme Hf avec des précisions inégalées ou, pour la première fois, la mesure isotopique d’éléments comme Cu ou Zn. Cette génération de spectromètres de masse de type MC-ICPMS est maintenant largement répandue, mais son développement précoce au sein d’une structure Instrument National a contribué au développement de la “géochimie française” qui jouit d’une large visibilité internationale. Aujourd’hui, cet IN opère en particulier un MC-ICPMS à vraie haute résolution (NU1700) qui permet de faire des mesures isotopiques sur des éléments habituellement interférés (e.g. Fe, S, Si…). Trois laboratoires (IPGP, LGL-TPE, CRPG) ont acquis récemment, ou sont sur le point d’acquérir, une nouvelle génération de MC-ICPMS intégrant une chambre de collision/réaction (Collision Cell MC-ICPMS) capable d’éliminer certaines interférences sans limiter la transmission.

La distribution sur le territoire et le personnel affecté :

RéGEF : personnel affecté au réseau TIMS - MCICPMS
RéGEF : distribution sur le territoire des moyens du réseau TIMS-MCICPMS

Les données produites :

Ces instruments permettent l’analyse d’un large éventail de systèmes isotopiques allant des isotopes radiogéniques (Pb, Sr, Nd, Hf, Os…), radioactifs (U, Th, Ra) aux isotopes stables dits “non conventionnels ” (Li, B, Mg, Ca, Si, Fe, Zn, Cu, Br, Sb, Hg…) pour leurs applications dans les domaines des Sciences de la Terre et de l’Environnement, en Cosmochimie et Océanographie, que ce soit à des fins de datation ou de caractérisation des processus bio-géochimiques et des flux de matière ou de contaminants dans l’environnement.

Grâce aux développements acquis dans nos laboratoires les applications de ces outils dépassent désormais largement les domaines des Sciences de la Terre et de l’Univers puisqu’ils sont maintenant au cœur d’applications innovantes dans les domaines de la biologie, archéologie et des Sciences médicales.

Organisation et spécificités :

Une des spécificités des plateformes instrumentales appartenant à ce réseau est qu’elles s’appuient sur des salles blanches, où sont préparés les échantillons géologiques (mise en solution, séparation, purification) dans des conditions ultra-propres en vue de leurs analyses isotopiques. Elles sont équipées de systèmes de traitement et de filtration de l’air pour limiter les concentrations particulaires permettant de garantir des taux de contaminations des matrices analysées très faibles. Elles constituent des équipements à part entière, particulièrement onéreux tant en termes de construction que de coût de fonctionnement. Ces équipements, difficile à financer, nécessitent aussi des besoins humains conséquents pour leur fonctionnement, en particulier du point de vue sécuritaire (manipulation d’acides forts notamment).

Ce réseau s’appuie sur deux formations bisannuelles. L’Action Nationale de Formation CNRS ISOTRACE, depuis près de 25 ans. ISOTRACE assure la formation, la veille, l’échange, la résolution des problèmes et la mise en commun des savoir-faires concernant les derniers développements technologiques et analytiques. Elle permet également le développement de standards analytiques et la mise en place d’exercices d’intercalibration garantissant la performance des plateformes participants au réseau. La seconde, Isotrapik, est proposée par le Pôle Spectrométrie Océan de Brest et soutenue par le CNRS. Cette formation pratique aborde le fonctionnement et la maintenance d’un large panel d’instruments de type spectromètre de masse, de la préparation des échantillons jusqu’à leur analyse et au traitement des données.

Au travers de ces ateliers et du fait des fortes similarités des équipements qui les composent, le réseau TIMS & MC-ICPMS a une forte proximité avec la communauté du Réseau Géochimie Elémentaire. Dans la continuité des actions passées et dans le cadre de la mise en place de REGEF, le réseau TIMS & MC-ICPMS s’est structuré sous forme de cellules dédiées à des questions spécifiques (innovation / veille, tarifications, actions de formation…) qui sont le lieu de la récolte et du partage d’information et sont force de proposition pour l’avenir du réseau et des plateformes.

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