Synchrotron : une infrastructure de recherche de pointe
Présentation de l'ESRF
L’ESRF est une infrastructure de recherche internationale située à Grenoble. Elle est reconnue comme la source de rayonnement synchrotron la plus intense au monde. Créé en 1989 et installé sur le polygone scientifique de Grenoble, l’ESRF est l’un des plus grands synchrotron au monde. L’ESRF est le fruit d’une collaboration européenne ambitieuse née pour faire progresser la recherche des rayons X. En 1988, onze pays ont décidé d’unir leurs compétences afin de construire une source de lumière de troisième génération, capable de produire un rayonnement d’une intensité sans précédent. Ce projet pionnier a placé l’Europe à la pointe de la recherche mondiale. Le tout dans une collaboration scientifique européenne regroupant 19 pays membres. Les premières expériences à l’ESRF ont débuté en 1992.
Comment fonctionne le synchrotron ?
Un synchrotron est un instrument électromagnétique de grande taille dans lequel des électrons circulent dans un anneau de stockage à la vitesse de la lumière. Ces électrons se transforment ensuite en rayons X et vont agir comme un microscope pour observer la matière dans les moindres détails.
Le synchrotron de Grenoble produit une lumière dite synchrotron, générée lorsque des électrons sont accélérés à une vitesse proche de celle de la lumière. Ces électrons circulent dans un anneau de stockage de 844 mètres de circonférence, maintenus sur leur trajectoire grâce à des champs magnétiques. En moyenne les électrons font 350 000 fois le tour de l'anneau par seconde. Lors de cette course à très haute vitesse, les électrons émettent des rayons X d’une intensité exceptionnelle, jusqu’à 10 billions de fois plus lumineux que ceux utilisés dans les hôpitaux. Cette lumière agit comme un super microscope, capable de révéler la structure de la matière et d’observer les détails les plus infimes allant jusqu’à l’échelle de l’atome. La lumière produite est ensuite dirigée vers des lignes de lumière, des installations expérimentales spécialisées. L’infrastructure compte aujourd’hui 46 lignes de lumière, mises à disposition de la communauté scientifique mondiale pour explorer la matière sous toutes ses formes. Chacune est conçue pour un type d’analyse précis : diffraction des rayons X, spectroscopie, imagerie 3D, ou encore étude de matériaux biologiques. Chaque année, près de 10 000 chercheurs internationaux viennent à l’ESRF pour mener des expériences dans des domaines aussi variés que la physique, la biologie, le patrimoine culturel ou encore l’archéologie.
Une nouvelle génération de lumière pour la recherche
En 2020, cette dynamique d’innovation s’est poursuivie avec le déploiement de la nouvelle source extrêmement brillante (EBS), marquant l’entrée dans une nouvelle ère pour le synchrotron. Cette avancée offre une lumière jusqu’à cent fois plus brillante que par le passé et permet d’explorer la matière du niveau atomique jusqu’à l’échelle macroscopique.
L’établissement a défini sept axes de recherche prioritaires, en cohérence avec les Objectifs de développement durable de l’UNESCO et les priorités d’Horizon Europe, le programme-cadre européen pour la recherche et l’innovation :
- Innovation en santé : surmonter les maladies et les pandémies
- Matériaux pour une industrie innovante et durable
- Transition énergétique propre et technologies de stockage de l’énergie, y compris l’hydrogène
- Recherche planétaire et géosciences
- Étude des défis environnementaux et climatiques
- Développement d’une économie biosourcée et garantie de la sécurité alimentaire
- Préservation de l’humanité et du patrimoine culturel mondial
La recherche au synchrotron de Grenoble
Qu'est-ce qui rend le synchrotron de Grenoble unique ?
Ce qui rend le synchrotron vraiment unique c'est qu'il a 19 pays partenaires et tous les meilleurs experts de ces pays viennent travailler ici à Grenoble.
Comment sont sélectionnés les projets ?
Ils sont sélectionnés sur leur excellence scientifique. Les personnes qui veulent faire une expérience soumettent un projet et on a une dizaine de comités d’experts qui se réunissent deux fois par an et sélectionnent les projets. Ensuite les expérimentateurs peuvent venir faire leur expérience ici.
