Le synchroton

http://fr.wikipedia.org/wiki/Synchrotron

http://www.esrf.eu/

Un synchrotron permet de générer un rayon de protons suffisamment énergétiques pour que ceux-ci traversent une certaine distance dans l’atmosphère en n’émettant qu’un très faible rayonnement dû à une légère perte d’énergie. Lorsque cette énergie descend en dessous d’un certain seuil à cause des pertes, les protons ne peuvent plus se propager dans l’atmosphère et l’énergie restante, encore importante, ionise alors l’oxygène et l’azote pour former une boule de plasma brillante : un point lumineux dans le ciel.

http://www.ovnis-armee.org/11_technologie_plasmas.htm

Depuis 4 ans, le laboratoire LNLS (Laboratorio Nacional de Luz Sincrotron) de Campinas travaille sur un projet de construction d’une nouvelle source synchrotron de 3ème génération, baptisée Sirius, afin de remplacer l’installation actuelle.

Les synchrotrons sont des accélérateurs d’électrons qui produisent des faisceaux de lumière (des photons) de forte énergie et de différentes fréquences (des UV jusqu’aux rayons X) utilisés pour l’étude de structures à différentes échelles : atomique, moléculaire, microscopique ou macroscopique. Les synchrotrons de 3ème génération sont composés de :

– Une rampe de lancement : génération du faisceau d’électrons

– Un booster : amplification de l’énergie du faisceau

– Un anneau de stockage : tube fermé permettant l’accélération des électrons jusqu’à une vitesse proche de celle de la lumière. Le faisceau est guidé par des aimants (dipôles) ainsi que des éléments de guidage (éléments optiques, quadripôles et sextupôles)

– Des lignes de lumière : récupèrent les photons (faisceau lumineux), générés dans l’anneau lors de l’accélération des électrons, et les guident vers les chambres d’expérimentation

Les dernières caractérisques du projet, qui avaient été soumises à la validation du collège d’experts mondiaux du Machine Advisory Committee courant 2012 ont été approuvées. Ces derniers ont jugé le projet final comme extrêmement "excitant" et ambitieux, Sirius étant selon eux amené à devenir un compétiteur sérieux pour la communauté mondiale des synchrotrons. L’accélérateur est prévu pour 2016 pour un coût total estimé à 650 millions de réaux (environ 260 millions d’euros), soutenu par l’Etat de São Paulo et le Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI).

Les experts et l’équipe du projet se sont accordés sur des caractéristiques ambitieuses. Le faisceau aura une émittance de 0,28 nm.rad (le comité souhaitait une valeur inférieure à 1 nm.rad), représentant un grand challenge quant aux optiques et aux éléments de la ligne d’amplification à utiliser mais permettant de générer des photons dans une large gamme de brillance (10 eV à 100 keV), jusque dans les rayons X durs. D’une circonférence totale de 518,2 m, la source atteindra une énergie de 3 GeV (le synchrotron SOLEIL du CEA possède par exemple une énergie de 2,75 GeV couvrant une gamme de brillance de 10 eV à 40 keV) grâce à la présence de 700 aimants (dipôles, quadripôles et sextupôles). Pour atteindre cet objectif, Sirius utilisera des technologies différentes de ses concurrents : les électroaimants habituellement utilisés dans l’anneau sont remplacés par des aimants permanents, la caméra sous vide modifiée, l’acier inoxidable remplacé par du cuivre et une technique de dépôt d’alliage NEG (Non-Evaporable Gatter) développée par le CERN (Organisation européenne pour la Recherche nucléaire) sera spécialement mise en oeuvre.

Les caractéristiques du faisceau permettront d’étudier la structure atomique composant les matériaux les plus divers et notamment les structures les plus épaisses. La faible dispersion du faisceau de photons produit en sortie rendra possible la génération d’images de grande résolution. Des objets microscopiques pourront ainsi être imagés avec une précision nanoscopique. José Roque da Silva, directeur du LNLS, affirme que l’accélérateur de 3ème génération pourra être utilisé dans la recherche en médecine, biophysique, biotechnologie, biologie moléculaire, paléontologie, sciences de la matière, nanotechnologie voire même en agriculture.

Par ailleurs, la future installation comptera un maximum de 40 lignes de lumières (soit 40 sites d’expérimentation) différentes (16 sont pour l’instant validées) lui conférant la possibilité d’accueillir un grand nombre d’expériences différentes et d’attirer de nombreux groupes de recherche du monde entier. A titre de comparaison, les caractérsitiques de la source actuelle (UVX, 2ème génération) sont : 16 lignes d’expérimentation, une énergie de 1,37 GeV et 93,2 m de circonférence. Les nouveaux paramètres rapprocheront Sirius du synchrotron MAX IV en construction en Suède.

Origine:BE Brésil numéro 144 (23/04/2013) – Ambassade de France au Brésil / ADIT