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PLÉIADES

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Polarized Light source for Electron and Ion Analysis from Diluted Excited Species : PLEIADES

Des X-mous à ultra haute résolution pour des études spectroscopiques en phase diluée

PLÉIADES est une ligne de lumière X-mous à ultra haute résolution (pouvoir résolvant ultime avoisinant les 100000 à 50 eV) couvrant le domaine spectral entre 10 eV et 1 keV. PLÉIADES est dédiée aux études spectroscopiques de physique atomique et moléculaire en phase diluée (atomes, molécules, ions, agrégats, molécules adsorbées sur des surfaces).

Tous les états de polarisation horizontale, verticale et linéaire tournante, ainsi que circulaire et elliptique, seront disponibles à partir de 55 eV grâce à un onduleur à aimants permanents de 80 mm de période (type Apple II).
Les polarisations linéaire horizontale et circulaire seront aussi disponibles dès 10 eV (linéaire verticale dès 20 eV) grâce à un 2ème onduleur (256 mm de période) électromagnétique.

faisceau PLEIADESDans la conception de la ligne, une attention particulière a été accordée à la pureté spectrale du faisceau de rayons X : grâce à la combinaison d'un champ magnétique (Bz) qui varie de façon quasi-périodique le long des onduleurs et d'une technologie de profondeur de gravure variable (VGD) pour les réseaux de diffraction, les ordres supérieurs sont rejetés très efficacement (pollution inférieure à 0.5% dans la plupart des cas). 

Trois montages expérimentaux seront installés de façon permanente sur la ligne de lumière : un spectromètre d'électrons à haute résolution (de type Scienta R4000), un montage de coïncidences entre des électrons Auger et des ions résolus en énergie en en angle (EPICEA), ainsi qu'un montage (MAIA) permettant les études de photoionisation d'ions (source ECR) positifs et négatifs. De plus, un parc de lasers conventionnels (continu et pulsé), ainsi que la possibilité de combiner un faisceau laser femtoseconde haute intensité/haute cadence (1 mJ/100 kHZ, 5 mJ/20 kHZ, 10 mJ/10 kHZ) fourni par une installation permanente à proximité de PLEIADES au rayonnement synchrotron, pour des arrangements de type pompe - sonde, seront aussi mis à la disposition des utilisateurs dans l'avenir proche. La ligne de lumière présente trois branches optiques avec des propriétés de focalisation du faisceau différentes. Deux de ces branches (branches N°2 et N°3) permettent aux utilisateurs d'installer leurs propres chambres expérimentales (voir le tableau ci-dessous pour les divergences et les tailles de faisceau sur l'échantillon pour les trois branches optiques).

L'équipe

BOZEK
BOZEK John
HOLZMEIER
HOLZMEIER Fabian
MILOSAVLJEVIC
MILOSAVLJEVIC Aleksandar
NICOLAS
NICOLAS Christophe
ROBERT
ROBERT Emmanuel

Offres d'emploi & de stage

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Données techniques

Domaine d'énergie

10 eV - 1000 eV

Pouvoir résolvant

15000 (10 eV - 40 eV), 20000 - 100000 (35 eV - 1000 eV)

Source

Onduleurs HU256 (période: 256 mm) électromagnétique et HU80 (période: 80 mm) à aimants permanents (de type Apple II)

Flux sur première optique

Environ 1.2·10+15 Photons/s/0.1% BP à 100 eV

Monochromateur

PGM sans fente d'entrée utilisant des réseaux plans à espacement de traits variable (VLS) et profondeur de traits variable (VGD)

Environnement échantillon

Cellule à gaz pour spectromètre d'électrons à haute résolution
Cellule d'absorption pour échantillons gazeux
Mesure en continu du flux de photons (I0)
Source d'ions ECR
Jets de gaz effusifs pour montage EPICEA et spectromètre d'électrons

Taille de faisceau sur échantillon

50(H)x30(V) μm2 sur branche N°2 ; 180(H)x100(V) μm2 minimum sur branche N°3 

Divergence (max) sur l'échantillon

9 mrad (H) - 4 mrad (V) sur branche N°2; 2 mrad (H) - 0.6 mrad (V) sur branche N°3

Flux sur l'échantillon

Environ 1·10+13 Photons/s/0.1% BP

Detecteurs

Spectromètre d'électrons haute résolution, spectromètre d'électrons haute luminosité "Double Torique", montage de coïncidences électron - ion (EPICEA) avec détecteurs sensibles en position

Polarisation faisceau

10 - 200 eV (linéaire H, V, circulaire); 35 - 1000 eV (linéaire H, V, tournante, elliptique)

Thématiques scientifiques

Dynamique de relaxation de molécules et d'agrégats excités en couche interne
  • Compétition entre mouvement nucléaire et relaxation électronique dans les espèces excitées en couche interne sondée par spectroscopie Auger - Raman résonant (sub durée de vie) et des mesures de coïncidence entre des électrons Auger et des ions résolus en énergie et angulairement
  • Processus de dissociation ultrarapide (fs) de molécules et d'agrégats excités en couche interne
  • Rôle de l'excitation/ionisation en couche interne dans les processus de dégradation de la matière biologique sous irradiation: dynamique de fragmentation de molécules biomimétiques
  • Spectroscopie de fluorescence dispersée d'espèces excitées en couche interne 
Corrélations vectorielles
et distributions angulaires suivant la photoionisation en couche de valence 
et en couche interne
  • Distributions angulaires d'électrons Auger de molécules "fixes dans l'espace"
  • Effets non dipolaires dans la région proche des seuils d'ionisation en couche interne
  • Étude structurale d'agrégats Van der Waals via les effets d'interférence dans les distributions angulaires d'électrons Auger
  • Photoionisation dissociative de molécules simples ionisées en couche K sondée par la méthode des corrélations vectorielles
  • Dichroïsme circulaire dans les distributions angulaires de photoélectrons issus de molécules chirales ionisées en couche interne 
Étude de la photoionisation multiple d'atomes et de molécules
  • Imagerie d'impulsion d'atomes et de molécules diatomiques
  • Études spectroscopiques des processus multiélectroniques, corrélations électroniques
  • La technique des triples coïncidences par imagerie d'ions - sonde de la conformation moléculaire 
Photoionisation d'ions
  • Photoionisation d'ions atomiques et moléculaires simplement ou multiplement chargés
  • Relaxation par auto détachement d'ions négatifs
Expériences combinant lasers et rayonnement synchrotron
  • Étude de la photoionisation d'états atomiques et moléculaires excités à l'aide d'expériences pompe - sonde
  • Étude des processus de photodissociation de molécules excitées en couche interne à l'aide d'expériences de type pompe - sonde
Photochimie
  • Photochimie sélective de molécules ionisées en couche interne
  • Réactions d'ions doublement chargés avec des molécules
  • Spectroscopies en couche interne d'agrégats mixtes SiC sélectionnés en masse (XAS, XPS, RAS, spectrométrie de masse)
  • Réactivité chimique au sein d'agrégats Van der Waals mixtes  sondée par spectroscopies électroniques et ioniques