NANOSCOPIUM
Le Synchrotron SOLEIL, qui accueille jusqu’à 5000 visiteurs par an, aussi bien des utilisateurs de l’installation que le grand public, a été temporairement fermé conformément aux recommandations du gouvernement français, afin de limiter la propagation du Covid-19.
Néanmoins, la recherche scientifique sur la nature du virus, les moyens de se protéger et de réduire sa virulence, reste une priorité.
Mise à jour le 15 mars 2020, 18:30
Des chercheurs de l’Université de Poitiers-CNRS, en collaboration avec la ligne de lumière Nanoscopium et une équipe internationale et pluridisciplinaire, proposent une nouvelle démarche scientifique qui pourrait permettre de révéler, dans des roches très anciennes, les traces d’une activité biologique disparue. Cette étude pourrait également aider à la prospection de traces de vie très discrètes sur Mars.
L’alopécie frontale fibrosante (AFF) est une pathologie décrite pour la première fois il y a une vingtaine d’années. Elle est caractérisée notamment par une alopécie cicatricielle sur la zone antérieure du cuir chevelu et affecte principalement les femmes après la ménopause. Son origine est inconnue mais, le nombre de cas recensés ne cessant d’augmenter, on suspecte l’implication de facteurs environnementaux qui restent à définir.
Une nouvelle modalité d’imagerie X est dorénavant proposée sur la ligne NANOSCOPIUM. A l’éventail des modalités d’imagerie X obtenues par la technique du balayage s’ajoute la micro-tomographie plein champ en géométrie parallèle.
La technique de microscopie en rayons X durs par balayage permet l’acquisition de données multimodales, c'est à dire d'images dont chaque pixel contient plusieurs types de données. On peut, par exemple, utiliser cette technique pour réaliser la cartographie d'un échantillon en contrastes d’absorption, de phase, de champs sombre et en fluorescence X en un seul balayage. Les informations obtenues permettent de déterminer à la fois la structure et la composition chimique des échantillons.
La ligne de lumière Nanoscopium, innovante et unique, est dédiée à l’imagerie X multimodale et multi-échelle (35 nm à 1 µm) par balayage rapide. Elle offre la possibilité d’avoir simultanément et dans les mêmes conditions expérimentales, à la fois des informations quantitatives 2D & 3D (tomographie) sur la composition élémentaire, les spéciations chimiques et la morphologie de l’échantillon étudié.
La ligne NANOSCOPIUM est ouverte aux utilisateurs
La ligne de lumière Nanoscopium est dédiée à l’imagerie X-dur (5-20 keV) multi-modale par balayage rapide et à haute résolution spatiale. La ligne propose les techniques d’imagerie et tomographie par nano-sonde à rayon X à la pointe de l’innovation. En effet, elle permet d’offrir un large éventail de modalités complémentaires d’imagerie et de spectroscopie, auquelles sont associées l’imagerie par diffraction cohérente. Les fortes capacités multimodales de Nanoscopium ouvrent la voie vers l’imagerie quantitative (morphologique, élémentaire et chimique) et cela à différentes échelles (35nm – 1µm).
La date limite du prochain appel à projet se trouve sur https://www.synchrotron-soleil.fr/fr/espace-utilisateurs .
Imagerie multi-échelle par balayage: résolution spatiale ajustable dans la gamme 150 nm à 1 µm
Grâce à cette fonctionnalité unique, des échantillons de grande taille et de compositions complexes et hétérogènes peuvent facilement être étudiés avec une grande finesse spatiale. Les résultats montrés ci-dessous sont publiés dans "Highlights 2018 Synchrotron Soleil, page 8", https://www.synchrotron-soleil.fr/highlights/2018/
Distribution de Calcium (Ca) et Strontium (Sr) dans la couche nacrée d'une jeune perle mesuré par fluorescence X par balayage. a) Image par µ-scope optique. b) Distribution de Ca et Sr dans une zone millimétrique avec une résolution micrométrique. c-d) "Zoom-in" sur le distribution de Ca dans les régions d'intérêt indiqués par les rectangles rouges sur les images b et c. c) Zone d'interet choisie: 50 micron x50 micron, résolution: 500 nanometre, d) zone d'interet: 25 micron x 25 micron, résolution 50 nanometre.
Imagerie par diffraction cohérente: 35 nm résolution spatiale accessible
Echantillon: étoile de siemens, énérgie: 11.2 keV, temps d'exposition: 1 s.
Micro-tomographie plein champ en contrast d'absorption et contrast de phase: resolution spatial ~1.2 µm per voxel, temps d'acqusition per tomogram ~5 minutes.
Le rendue volumique du tomogram d'un foraminiféra mesuré en contrast d'absorption. Le technique de tomographie plein champ est accessible en couplage avec les techniques d'imagerie multimodal par balayage.
Opportunités Scientifiques
| Earth Sciences & Geobiology | Biocalcification, micro-fossils, paleo-geochemistry, microorganisms in rocks and soils |
|---|---|
| Environmantal Sciences | Pollution, bioremediation, climate proxies, paleoclimatology |
| Biology-Health | Metals in cells/tissues: localisation, (mis-)regulation, accumulation, mineralization, biotechnology |
| Material Science | Microelectronics, energy storage materials, functional devices, nano-structures, dopants, buried structures |
| Cultural Heritage | Art, history, archaeology and conservation science, pigments, ceramics, resins, fibers. |
Contacts
Andrea Somogyi proposals, scientific & methodological questions | Bureau: 01 69 35 96 46 , Portable: 06 45 47 85 59 andrea.somogyi@synchrotron-soleil.fr |
|---|---|
Kadda Medjoubi proposals, scientific & methodological questions | Bureau: 01 69 35 96 64 kadda.medjoubi@synchrotron-soleil.fr |
Gaëtan Correc technical affairs | Bureau: 01 69 35 94 42 gaetan.correc@synchrotron-soleil.fr |
Available analytical techniques
Multi-technique and multi-lengthscale scanning X-ray imaging and tomography:
Analytical techniques:
- X-Ray Fluorescence (XRF) nanoprobe: open for user applications
- X-ray Absorption Spectroscopy (XANES): open for user applications
- Full field X-ray microtomography: open for user applications
- XRF tomography: please contact the beamline scientists
- Absorption-, Phase-, and Dark Field contrast imaging & tomography: please contact the beamline scientists
- Coherent Diffraction Imaging (Ptychography): please contact the beamline scientists
Acquisition modes:
- 2D at multiple length-scales
- 3D by full field micro-tomography tomography & scanning tomography
- Fast continuous sample scanning (FLYSCAN, multi-detector architecture) with down to ms dwell time/pixel
- Network architecture: 10 Gbits tailored to the au high data flux produced by the ensemble of detectors (1 TOctets per day)