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Dossier - Synchrotron-Soleil, accélérateur de particules du futur
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Synchrotron

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SOLEIL est une source de lumière extrêmement puissante qui permet d'explorer la matière, inerte ou vivante. Plus concrètement, c'est un accélérateur de particules qui produit un rayonnement synchrotron.

  
DossiersSynchrotron-Soleil, accélérateur de particules du futur
 

A - L'anneau de SOLEIL a une circonférence de 354 mètres

SOLEIL est une installation de grande taille en forme d'anneau. Si l'énergie des électrons qui tournent dans l'anneau (2,75 GeV) est un paramètre crucial pour les performances de l'installation, sa taille (354 mètres de circonférence) est un critère distinct qui conditionne le nombre de sections droites (dans lesquelles sont insérés les onduleurs) et donc le nombre de lignes de lumière et le nombre d'expériences que l'on peut y installer.

SOLEIL est conçu pour pouvoir exploiter jusqu'à 40 lignes de lumière. Le programme prévoit, dans un premier temps, la construction de 24 lignes, mais tout a été prévu dès la conception pour absorber cette possible montée en puissance, en particulier la présence de 520 personnes permanentes sur le site et les extensions nécessaires.

B - Les dispositifs magnétiques, sources de rayonnement synchrotron

Les aimants de courbure servent à boucler la trajectoire des électrons. Ils constituent également des sources de rayonnement synchrotron mais le faisceau de lumière a une brillance moyenne et une divergence assez grande.

Dès que des électrons de très haute énergie se déplacent de façon non rectiligne et non-uniforme (par accélérations), ils émettent du rayonnement. C'est pourquoi l'anneau de stockage est équipé de dispositifs magnétiques qui forcent les électrons à suivre des trajectoires courbes ou ondulées.

Les onduleurs, de conception plus récente, sont constitués d'une série de petits aimants juxtaposés qui impriment aux électrons un mouvement ondulé. Le faisceau de lumière qui en résulte est beaucoup plus fin et brillant.

Parmi ces dispositifs magnétiques qui assurent la production du rayonnement synchrotron, on distingue les aimants de courbure et les éléments d'insertions (onduleurs et wigglers).

C - Les synchrotrons en France

Deux équipements synchrotrons existent en France : le LURE (Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Électromagnétique), installé sur le site de l'Université d'Orsay, et l'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), implanté à Grenoble.

Le LURE, bien qu'ayant été considérablement optimisé au cours de ses 20 années de fonctionnement, n'offre pas les possibilités des synchrotrons de 3ème génération. L'ESRF, quant à lui, partage son temps de faisceau entre les différents pays partenaires, mais ne permet pas de couvrir l'ensemble des besoins de la communauté scientifique française.

L'ESRF à Grenoble, un synchrotron européen de 3ème génération auquel la France contribue à 25 %

Les performances de SOLEIL seront optimisées dans une gamme d'énergie complémentaire de l'ESRF. Elles surpasseront largement celles des sources actuelles du LURE, lequel accueille aujourd'hui plus de 1500 chercheurs par an et dont l'activité cessera fin 2003.

Avec SOLEIL, la France disposera, comme de nombreux autres pays dans le monde, d'un équipement synchrotron de très haute technologie, outil pluridisciplinaire devenu incontournable dans de nombreux domaines. A noter qu'il existe à ce jour plus de 60 synchrotrons dans le monde - toutes générations confondues - et que SOLEIL se situera dans le peloton de tête par ses performances, et sa conception issue des technologies les plus récentes.

D - Quel personnel ? Quel calendrier ?

Les compétences dont SOLEIL a besoin existent dans divers organismes et laboratoires français et étrangers. L'effectif, d'une centaine de personnes en fin d'année 2002, augmentera rapidement en 2003 et 2004, pour atteindre 300 personnes en 2006, lors de la mise en exploitation des premières lignes de lumière, et 356 en 2009.

Les personnels seront recrutés soit par voie de détachement ou de mise à disposition par les organismes type CNRS, CEA ou universités, soit par recrutement direct.
80 % du personnel aura une vocation scientifique ou technique, 20 % une vocation administrative ou de management.

A compter de sa mise en exploitation, SOLEIL accueillera plus de 2000 chercheurs par an, issus des laboratoires de recherche publics et privés.

- 11 septembre 2000 Décision du gouvernement de réaliser le synchrotron SOLEIL
- 16 octobre 2001 Création de la société civile "Synchrotron SOLEIL"
- 5 février 2002 Signature de la Convention avec l'Etat et les Collectivités Territoriales d'Ile de France
- Fév - mai 2002 Fouilles archéologiques
- 6 novembre 2002 Obtention du permis de construire
- De 2003 à 2005 Construction des bâtiments et des installations scientifiques
- Printemps 2006 Ouverture aux utilisateurs des 10 premières lignes de lumière
- De 2006 à 2009 Construction et mise en service des 14 autres lignes de lumière

Le synchrotron SOLEIL sera ouvert au public. Un bâtiment d'accueil (stand d'information, maquettes, salle vidéo, ...) est prévu à l'entrée du centre, ainsi qu'un circuit de visites au sein des installations.

Découvrir le site http://www.synchrotron-soleil.fr/francais/index.html