Contribuer, entre autres, à comprendre la forme et l’organisation de systèmes de type polymères, de colloïdes, de systèmes d’intérêt biologique voire d’objets magnétiques, sur des échelles allant jusqu’à la centaine de nanomètres, est l’objectif des spectromètres de diffusion des neutrons aux petits angles (DNPA ou SANS en anglais). Dans ce contexte, des appareils de ce type ont été conçus et exploités pendant de nombreuses années au LLB, autour du réacteur Orphée, et ont accompagné une large communauté scientifique dans les domaines de la matière molle et du magnétisme.
À la suite de l’arrêt du réacteur Orphée, le dernier instrument installé au LLB, PA20, a été transféré au PSI (Paul-Scherrer Institut (PSI) localisé à Villigen en Suisse) en 2020, grâce à une collaboration étroite entre les équipes techniques du LLB et du PSI. Son intégration dans l’environnement du PSI, et notamment son couplage à un guide flambant neuf, les questions de radioprotection, l’installation d’une nouvelle électronique aux standards du PSI et enfin le déploiement du programme de pilotage NICOS se sont étalés de 2021 à 2023. Ces évolutions ont conduit à une augmentation significative des performances, en particulier en termes de flux au niveau de l’échantillon et de qualité du faisceau neutronique. PA20 devenu SANS-LLB permet aujourd’hui de couvrir une large gamme de module du vecteur de diffusion, typiquement comprise entre Q ≃ 10−3 et 0.5 Å-1 et fonctionne en mode monochromatique. De plus, des fentes X-Y dans le collimateur permettent d’effectuer des mesures GISANS (grazing-incidence SANS) de surfaces et d’interfaces. Les deux détecteurs bidimensionnels placés en position arrière et avant permettent de couvrir une large gamme d’angles de diffusion en une seule mesure. SANSLLB offre enfin une grande variété d’environnements d’échantillon, notamment l’accès à des champs magnétiques élevés (de l’ordre de 10 T), répondant ainsi à la plupart des besoins expérimentaux de la communauté scientifique.
Ces efforts se sont tout récemment terminés par les phases de « cold » puis de « hot commissioning » (i.e. phases de mises en service), menées avec succès, pour finalement ouvrir l’appareil à la communauté des utilisateurs en juin 2026. Selon le contrat de collaboration avec le PSI, 50% du temps de faisceau est réservé à la communauté scientifique française, avec deux appels à projets par an, organisés par la 2FDN, avec des propositions d’expérience à soumettre (avant le 15 février et le 15 mai de chaque année) via le site web « DUO » du PSI. Ces deux échéances permettent de distribuer le temps de faisceau sur deux périodes annuelles, typiquement au printemps et à l’automne. Enfin, les missions sont prises en charge par la 2FDN.
Quelques vues de SANS-LLB, de gauche à droite et de haut en bas : le module échantillon, la partie arrière du détecteur, vue de l’instrument depuis le guide. Ci-dessus, les premières images sur les détecteurs et les première courbes montrant des données réduites.
L’accueil des équipes françaises sur place est assuré pour moitié par Viviane Lutz-Bueno (PSI). Pour assurer l’autre moitié, le LLB a mis en place une équipe de « local contacts » qui se relaie sur place et constituée d’Alexis Chennevière (responsable), Grégory Chaboussant, Ioanna Chazapi, Sophie Combet, Fabrice Cousin et Marion Grzelka.
Toute l’équipe SANS-LLB se réjouit de vous accueillir pour réaliser ensemble vos expériences et faire de ce projet un beau succès !
L’équipe de local contacts, pour la partie française, Alexis Chennevière, Grégory Chaboussant, Ioanna Chazapi, Sophie Combet, Fabrice Cousin et Marion Grzelka. Pour la Suisse, Urs Gasser et Viviane Lutz-Bueno.
Caractéristiques
- Monochromateur : sélecteur de vitesse Astrium, ∆λ⁄λ = 12%.
- Collimateur : 18 m de longueur maximale, 5 sections de guide et fenêtres réglables.
- Table échantillon équipée d’une translation X-Y-Z, d’une rotation et d’un double goniomètre.
- Détecteur :
- Tube de 19 m, “monobloc Multitube detector” à l’3He, 6464 cm2, pixels de 55mm2.
- “L-shaped Multitube detector” à l’3He, 216 tubes de 64 cm de long, pixels de 1313 mm2.
Financement
Programme 172 du Ministère de la Recherche.
Contact CEA-IRAMIS
Alexis Chennevière (LLB/MMB, UMR CEA-CNRS)