PUMA ("Photons Utilisés pour les Matériaux Anciens") est une ligne d’imagerie X dure optimisée pour les communautés des chercheurs du patrimoine. La station imagerie 2d offrira une résolution de plusieurs microns avec du contraste élémentaire (XRF), chimique (XANES) et structural (XANES et XRD). Dans l’avenir, une deuxième station pour l’imagerie X 3d sera ajoutée.
La ligne de lumière PUMA (pour "Photons Utilisés pour les Matériaux Anciens") se trouve actuellement dans la dernière partie de la phase de construction. Elle ouvrira aux utilisateurs experts en fin 2018.
La première station expérimentale qui ouvrira aux utilisateurs sera une station d’imagerie 2d de rayons X durs avec un micro foyer de 3 μm (horizontal) x 1,5 μm (vertical). Les techniques analytiques disponibles pour les utilisateurs seront la spectroscopie de fluorescence X (XRF), la spectroscopie d’absorption (XANES) et la diffraction de poudre (XRD). L'énergie des rayons X sera réglable entre 4 et 23 keV. Les techniques Flyscan assureront une rapide acquisition de données. Un microscope de fluorescence sera disponible pour l'observation de l'échantillon in situ.
Une deuxième station expérimentale pour l'imagerie 3D avec des énergies de rayons X jusqu'à 60 keV sera ajoutée à l'avenir. Cette station visera à fournir une résolution micrométrique en mettant l'accent sur l'imagerie en contraste de phase.
La ligne a été construite et sera opérée en collaboration avec le laboratoire IPANEMA. Dans l'avenir, une partie de l'équipe de PUMA sera composée par des chercheurs et ingénieurs de cette unité.
Remerciement
La construction de la ligne PUMA a été financée par la Région Île-de-France et par l’État français dans le cadre du CPER 2007—2013.
L’équipement de la station micro foyer appartient au CNRS. Il a été financée par l'equipex PATRIMEX dans le cadre des Investissements d'Avenir de l'Agence Nationale de la Recherche (ANR).
L'équipe
Données techniques
4 - 23 keV micro foyer
4 - 60 keV plain champ
Wiggler W164.2mm×20 périodes, B = 1.8 T, section moyenne
Faisceau blanc
Faisceau monochromatique : Monochromateur à double cristaux (DCM) Si111 (4-20 keV) et Si220 (20-60 keV)
Diaphragme de 1.45×2.8 mm² (H×V) @ 17 m
Filtre fixe : Be 300 µm @ 19 m
Filtre amovible : CVD 1000 µm @ 19 m
Fentes primaires @ 19.5 m
Miroir horizontal @ 21 m : θ = 1.3 mrad fixe, longeur focale variable.
DCM @ 22.5 m : Si 111 ou Si 220
Fentes secondaires @ 24 m
Fentes tertiaires @ 40 m
Miroir KB @ 63 m : Couches B4C 60 nm ou Rh 60 nm
Echantillon @ 63.3 m
Spectroscopie de fluorescence X (XRF)
Spectroscopie d’absorption X (XANES)
Diffraction de poudre (XRD)
Micro foyer avec miroir KB: 3 µm x 1,5 µm (HxV)
Plein champ : champ de vue maximal 20 mm x 12 mm (HxV)
Thématiques scientifiques
- Archéologie
- Paléontologie
- Paléo-environment
- Sciences de la conservation
Logiciels pour l'analyse de données
Sam's software package (analyse XRF, XAS, XRD) :
https://www.sams-xrays.com/