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Multi Analyses on Radioactive Samples : MARS
Caractériser des échantillons radioactifs pour l’environnement, la santé et l’énergie

La ligne de lumière MARS a pour objectif d’accroître les possibilités de recherche en biologie, chimie et physique sur la matière radioactive (émetteurs a, ß, γ et neutrons) à partir du rayonnement synchrotron en accord avec les règles de sûreté nationales et européennes.

Cette ligne de lumière est soumise à une régime d’autorisation de l'ASN ("Autorité de Sûreté Nucléaire"). Grâce à ses caractéristiques spécifiques, l’activité radioactive globale maximale présente sur la ligne est de 185 GBq avec un maximum de 18.5 GBq (0.5 Ci) par échantillon.

La conception de la ligne de lumière MARS (architecture et optique) est également optimisée pour une utilisation alternée de deux stations d’analyse permettant de réaliser des mesures de diffraction des rayons X en transmission et à haute résolution, de diffusion de rayons X aux grands angles et petits angles (SAXS et WAXS), de spectroscopie d’absorption de rayons X standard et à haute résolution (XANES, EXAFS, HERFD-XANES), et avec des techniques microfaisceau.

Vue panoramique des deux stations expérimentales de la ligne MARS

Situation actuelle  (2021) :

Actuellement, les configurations suivantes sont opérationnelles :

  1. Mode diffraction par transmission (Transmission XRD) avec détecteur 2D plaque image ;
  2. Mode absorption standard (Standard XAS) soit en transmission soit en fluorescence (plusieurs détecteurs disponibles) ;
  3. Mode absorption à haute résolution (HERFD-XANES) avec spectromètre à cristaux analyseurs ;
  4. Mode microfaisceau en fluorescence, absorption ou diffraction (micro XRF, XAS and XRD) ;
  5. Mode diffraction à haute résolution (High Resolution XRD) sur notre diffractomètre dédié.

Station CX2: High Resolution XRD

Station CX2: High Resolution XRD
This station is proposed for High Resolution X-ray Diffraction characterisations on powder samples.

 

 

 

 

L'équipe

SOLARI
SOLARI Pier-Lorenzo
Responsable Ligne De Lumière
HUNAULT
HUNAULT Myrtille
Scientifique de Ligne De Lumière
MENUT
MENUT Denis
Scientifique de Ligne De Lumière
HERMANGE
HERMANGE Herve
Assistant Ingénieur de Ligne De Lumière
BAYLE
BAYLE Simon
BULTEEL
BULTEEL Berenice
JOUAN
JOUAN Maelle
TOMCZAK
TOMCZAK Wirginia
Schlutig Sandrine
Beamline scientist 2008-2016
D. Conradson Steven
Beamline responsible 2014-2015
Bès René
Post-doctoral researcher from CEA 2013-2015
Cammelli Sebastiano
Post-doctoral researcher 2013-2015
Sitaud Bruno
Beamline responsible 2004-2013
Souilah Marc
Post-doctoral researcher /Beamline Scientist 2009-2010 /2012-2013
Llorens Isabelle
Post-doctoral researcher 2010-2012
Savet Jean-Christophe
Engineering student 2005-2006

Offres d'emploi & de stage

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Données techniques

Domaine d'énergie

entre  3.5 et 36 keV (3.5 et 21 keV pour faisceau focalisé)

Résolution en Energie (ΔE/E)

ΔE/E < 3. 10-4

Source

Dipôle, acceptance horizontale maximale de 3 mrad

Optiques

Deux grands miroirs et un monochromateur (DCM Si111 pour 3.5-12keV et Si 220 pour 10-36keV)

Environnement de l'échantillon

La ligne MARS propose de nombreux environnements échantillons déjà validés par la radioprotection. Nous vous invitons à nous contacter pour déterminer l'environnement le mieux adapté à vos besoins.

Liste non-exhaustive des différentes options disponibles:

  • Portes échantillons à double confinements pour mesures à T et P ambiantes
  • Cryostats à azote liquide et hélium liquide et porte-échantillons associés
  • Cellule électrochimique
  • Boîtes à gants (pour changement du deuxième confinement)
  • Blindage des postes d'analyse pour les échantillons fortement irradiants
Taille du faisceau sur l'échantillon

Le faisceau peut être focalisé à environ 250x150 µm2 (HxV) ou 15x15 µm2 avec optique K.B. en fonction de la configuration optique (FWHM).

Flux sur l'échantillon

environ  1 ·10+12 Phot/s @ 10 keV (courant de faisceau de 500 mA)

Détecteurs
  • Détecteurs 2D: plaque image (MAR345) ou Pilatus CdTe
  • Détecteurs solides: mulit-éléments Ge (ORTEC), silicium à dérive (Ketek), autres détecteurs disponibles..
  • Spectromètre à cristaux analyseurs ( 4 cristaux avec R=0.5m ou 1 cristal avec R=1m)

Thématiques scientifiques

Environnement

Phénomènes géologiques,

Environnement,

Gestion des déchets,

Processus de recyclage,

Comportement des combustibles et des matériaux irradiés,

Physico-chimie fondamentale des actinides et les produits de fission … 

  • Description des stations d'analyses :   
     
  • Depuis 2019, les échantillons avec une radioactivité jusqu'à 2.106 fois le seuil d'exemption pour certains radionucléides sont autorisés sur la ligne (seulement pour analyses à température et pression ambiante - F0). 
    La liste détaillée des radionucléides et l'activité maximale acceptée est consultable ici: PDF icon Liste Radionucléides autorisés en catégorie F0. (35.5 Ko)
  • Les règles de sécurité concernant les échantillons radioactifs (voir les consignes pour les échantillons radioactifs ici ),