FAME-UHD: un nouvel instrument national pour révéler la forme chimique et structurale d'éléments ultra dilués

Publié par Adrien le 27/06/2017 à 00:00
Source: CNRS-INSU
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Comment les nanoparticules d'oxydes de cérium s'associent-elles aux cellules ? Quel est le partitionnement du germanium en fonction des conditions de formation des gisements ? Sous quelle forme chimique se trouvent les terres rares dans les météorites ? Telles sont quelques-unes des questions auxquelles tentent de répondre les scientifiques utilisant la ligne de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) FAME-UHD à l'ESRF (European Synchrotron (Le terme synchrotron désigne un grand instrument électromagnétique destiné...) Radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se...) Facility) à Grenoble.


FAME-UHD © Denis Testemale, Institut Néel
Depuis janvier 2017, un nouvel instrument a ouvert ses portes à l'ESRF. FAME-UHD complète désormais l'offre de caractérisation mise à la disposition des scientifiques français. Déterminer la forme chimique et la structure d'éléments dilués par spectroscopie d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par...) X peut maintenant s'effectuer sur FAME et sur FAME-UHD, cette dernière permettant des analyses hautement résolues en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...). Ces deux instruments, complémentaires tant dans la gamme des concentrations mesurables que dans les types d'expérimentations in -situ disponibles, permettent de sonder des éléments présents à des concentrations inférieures à quelques ppm (parties par million) dans des échantillons naturels ou synthétiques. Ces échantillons peuvent être étudiés à haute température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et sous pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) afin de reproduire les conditions naturelles.

Les gains de performance obtenus par rapport à l'instrument déjà existant ont été rendu possibles par l'association de dispositifs optiques de pointe et d'un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change...) de fluorescence (La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par l'excitation d'une molécule...) X très sélectif, un spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité...) à cristaux analyseurs.

L'objectif des scientifiques venant sur FAME ou FAME-UHD n'est pas seulement de montrer la présence de certains éléments chimiques, mais surtout de déterminer leur spéciation, c'est-à-dire leur degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) d'oxydation et leurs liens avec les molécules voisines. Abaisser la limite d'analyse au niveau du ppm sur FAME-UHD rend possible la caractérisation des éléments traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de...) dans des échantillons naturels, que ce soit dans le cadre d'études concernant les sols, les fluides hydrothermaux ou l'impact bio-environnemental de polluants. Cela ouvre également ces études à de nouveaux domaines tels que l'écotoxicologie, pour lequel l'accès à ces faibles concentrations permet de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) d'une étude de principe à une étude de la réalité.
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