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9 février 2013 6 09 /02 /février /2013 23:57

Il est minuit, ma collègue est allée se coucher, je suis seul sur la ligne de lumière, je prends mon temps et je note tout soigneusment, avec la nuit les erreurs s'accumulent. Je suis debout depuis 4h30 ce matin la fatigue s'installe, le synchrotron s'endort bercé par le ronronnement des pompes qui refroidissent les aimants supra-conducteurs et maintiennent le faisceau d'électrons relativistes dans un vide quasi-absolue. Régulièrement une alarme se fait entendre au loin, simple procédure de sécurité automatique lorsque l'on ferme la porte d'une "cabane". C'est dans cette salle que vont passer les faisceaux de rayons X à haute brillance, mais invisible à l'oeil nue. Ce faisceau ne peut être activé (open shutter) que lorsque l'énorme porte blindée anti-radiation de la cabane est fermé, alors avant de fermer la cabane doit activé une alarme qui rappellerai aux personnes distraits et/ou endormis qu'il est temps de sortir. En même temps, un autre expérimentateur doit faire le tour de la cabane et appuyer successivement sur deux boutons, situés aux deux extrémités de la cabane, afin de vérifier qu'il n'y ait personne. On appel ça faire un "search" à l'ESRF et une "ronde" au SOLEIL. Et c'est ce qui a rythmé mon samedi.

 

L'entrée de la cabane (hutch):

cabane.jpg

 

 

L'interieur de la cabane :

 

 

synchrotron 4827

Le porte échantillon au milieu de la photo

 

 

 

synchrotron 4831Le détécteur est au fond du gros tube sous vide qui ressemble à un petit sous-marin de poche.

Parfois, un professeur se balade à vélo dans le couloir principale le sourire aux lèvres, comme un gamin qui aurait eu le droit de faire du vélo dans l'appartement. A part ça, l'ambiance est calme et studieuse, on croise peu de gens, quelques échanges de bonsoir, un hochement de tête, signe d'un respect entre pairs scientifique, parfois un léger sourire, l'excitation du lieu qu'on aimerait partager. Plus les regards sont cernés plus le sourire est ténu, mais s'il est toujours là, ça devient une sorte d'encouragement : privé de sommeil, surcafféiné et le cerveau en charpie... On est crevé mais on aime ça!
On se confronte aux plus grandes énigmes l'univers : l'organisation de matière à l'échelle nanométrique, la physique quantique, les dimensions fractales, mais surtout, ou est la machine à café? Sérieusement, je l'ai pas trouvé pourtant j'ai bien vu des gobelets dans les poubelles? Et pourquoi le bitoniau de notre petite cafetière d'appoint reste pas enclenché? Est ce que je vais faire disjoncter le synchrotron si je le bloque avec une fourchette coincé dans la porte du micro-onde situé à côté? (la réponse est non, enfin pas pour le moment...).

 

synchrotron 4842Le batiment de l'anneau SOLEIL la nuit

 

synchrotron 4839

Le batiment voisin qui fume plus de que moi

 

Revenons un peu en arrière, un synchrotron est un outil scientifique qui sert à accélérer à haute énergie des particules élémentaires, ici des électrons, qui sont contraint à tourner en rond dans un anneau. Les électrons sont injectées en paquet dans l'anneau et accélérés via des champs magnétiques pulsés (i.e. en gros on leur met des coups de pieds au cul pour qu'il avance toujours plus vite). Une fois dans l'anneau, l'accélération des électrons occasionnée par la courbure de leur trajectoire génère un rayonnement très intense et focalisé, le rayonnement synchrotron. Au niveau de chaque courbe est donc installé une "ligne de lumière" : une première "cabane optique" sert à donner au rayonnement synchrotron les propriétés voulues (énergie, focalisation, longueur d'onde...). L'anneau du synchrotron SOLEIL, ou je me trouve en ce moment, mesure 354 m de peripherique, petit comparer aux 900 m de l'ESRF et ridicule comparé au 27 km du LHC! Mais ce n'est pas la taille qui compte, c'est la brillance du faisceau. SOLEIL comporte 26 lignes de lumières ayant des noms bizarres que l'on peut classer en plusieurs catégories :

 

1) Les dieux grecques/objet céleste (normal pour des physiciens) : HERMES, ANTARES, CASSIOPÉE, DEIMOS, MARS,  SIRIUS, PROXIMA 1, PROXIMA 2, PLÉIADES, GALAXIES

 

2) Les musicos : DISCO, SWING (celle ou je manip), TEMPO, SAMBA

 

3) Les acronymes bizarres : NANOSCOPIUM, SIXS, SMIS, DIFFABS (tu diffuses?), LUCIA

 

4) Les mots sortis de nullepart : AILES, CRISTAL, DESIRS, MÉTROLOGIE, ODE, PSICHÉ, SEXTANTS

 

 

En faisant le tour de l'anneau je decouvre toute sortes de curiosités scientifiques. Certains équipements de ces lignes de lumière sont énormes et ressemblent à des générateurs d'hyperespace digne d'un vaisseau de science fiction, pour d'autre on dirait plus une machine inférnale crée par un savant-fou.

 

synchrotron 4848

Looks like robocop just threw up...

 

La ligne SWING est plus modeste, pas forcement de la physique quantique ultra-sexy mais c'est un véritable cheval de labour. Des rayons X de 10 kEV qui analysent un échantillon en quelques millisecondes (il me faut plus de temps pour laver et remplir le porte échantillon!) et sur une large gamme de q. C'est toute la force de cet outil, la rapidité et la précision, ce qui me permet d'analyser un grand nombre d'échantillon. J'ai apporté trois catégories d'échantillons :

 
1) Les prioritaires : pas forcement très intéressant scientifiquement mais qui colleraient bien dans une publie qui est en cours de rédaction.


2) Les secondaires : devrait être intéressant mais c'est peut-être juste une idée à la con.


3) Les autres : clairement des idées à con, d'autant que mêmes si les résultats sont intéressants je ne sais même pas si j'arriverai à en faire quelque chose (manque de temps, trop éloigné de mon projet...). Mais après avoir préparé plus de 300 échantillons je me suis dit qu'une petite dizaine en plus ça changerai pas grand chose...

Les échantillons prioritaires et secondaires sont des gels. Des sortes de pâtes (comme la pâtes à gateau ou la pâtes à crèpes), d'allure plus ou moins gluante ou visqueuse et qui, pour certain, sentent un peu le poisson pourri (fonction amine). Bref, c'est de la vrai chimie. Ces gels on une composition quasiment identique au principal composant du ciment (ils sont juste plus dilués). Le but est d'arriver à savoir comment s'organise ces constituants (particules, polymères, ions...). Mon collègues et ami Martin T. fait des simulations qui permettent de modéliser les différentes interactions entre ces composants (à l'échelle microscopique), mais les simulations ne marche qu'avec un petit nombre d'éléments (entre 10 et 100 molécules de polymère par exemple) alors que mes expériences sont réalisées avec des milliards de molécules (échelle macroscopique). Pour pouvoir mettre en commun nos résultats ils nous faut donc comprendre comment sont organisés ces gels entre le nanomètre et le micromètre donc faire de la diffusion de rayon X au petit q.

3h30, dernière série d'échantillon et je vais me coucher.

En faite non, le caméra à planter le coordinateur cherche la panne, il est 4h passé. J'ai trouvé la machine à café elle était à l'étage!

 

synchrotron 4817

La vue depuis l'étage


5h54, après avoir redémarré tous les ordinateurs et bidouillé plein de trucs, ça remarche, pendant ce temps mes échantillons avait séché donc j'ai du en re-préparer. Je suis bien parti pour la nuit blanche. Je vais peut être me reprendre un petit café.

 

 

 

J'ai craqué vers 8h30 ce matin, je me suis endormis en regardant Starwars sur le canapé dans le petit espace détente de la ligne de lumière. Un nouveau collègue est arrivé vers 10h30 et les manip sont repartent! C'est quand même plus facile de rester concentré quand à deux. La préparation des échantillons devient lassante. Bien que le synchrotron soit un outil de haute technologie la préparation des échantillons c'est du bricolage. Les "cellules d'analyse" sont en faite des barres d'acier inox perforées (12 trous de quelques millimètres de diamètre), chaque trous est fermé de part et d'autre par un film de KAPTON (plastique très fin et hyper-éléctrostatique qui ressemble à du mylar). Les films de KAPTON doivent être changer entre chaque échantillon et à chaque fois je découpe ces petits morceaux de KAPTON je pense au capitaine Haddock avec son sparadrap. Je remplis ensuite les petits trous avec mes échantillons de ciment/gels à l'aide d'un petite spatule, c'est un peu de la maçonnerie à l'échelle d'un LEGO.

 

16h03, on a fini de passer tous les échantillons prioritaires et secondaires. Il reste du temps pour faire : des études cinétiques de la prise d'un ciment, préparer d'autres échantillons pour tester d'autres idées, envisager de nouvelles expériences... L'enthousiasme revient, je n'ai pas repérer de résultats exceptionnelle parmi ce que j'ai eu le temps d'analyser. Je m'y attendais un peu c'est les petits détails qui vont être important. Ce qui est certain c'est que je vais repartir avec des cernes et énormément de données à analyser (28 Go pour l'instant, dont 500 Mo de fichier texte sous forme de double colonne (x,y)). Les prochaines semaines vont être chargées...

 

images-copie-2.jpg

 

 

22h30 J'ai des résultats bizarres, enfin! Je dois préparer d'autres échantillons similaires. Pour l'instant j'essaye un nouveau dispositif qui tiens avec du scotch. Ces petits manips permettront peut-être de monter un future proposal. La recherche avance. Dehors il neige, mes chaussettes sont mouillées et je n'en ai plus de rechange car j'avais pas pensé que 2 jours + trois nuit sans dormir, ça compte quasiment comme 5 jours niveau sous-vêtements...

 

 

synchrotron 4856

Le coin détente de la ligne de lumière ou je vis depuis deux jours.

En bas à droite mes échantillons, sur la table près du murs d'autres échantillons ainsi que des Princes tout choco et une banane.

 

4855

La salle de contrôle

 

 

1h30 mon collègues va se coucher, les manips ne dernière minute n'ont rien donné, comme toujours. Mais nos analyses ont l'air intéressante, il faudra pour certain se contenter d'analyser la tendance des changment de pente, pour d'autre on a un épaulement (c'est presque un pic) on a mis el doigt sur quelque chose sans vraiment savoir ce que c'est. Et puis une idée nous est venue lors de notre dernière pose clope, à voir... Comme souvent on repart avec plus de questions que de réponses. J'ai très envi d'analyser tout mes résultats mais peur aussi de me noyer dans ces données. On range la ligne de lumière progressivment, bientôt elle ne gardera plus aucune trâce de notre passage et un autre groupe nous remplacera.

Après deux jours sans vraiment dormir, 824 spectres de diffusion de rayons X enregistrés, dont 7 alors que le shutter était fermé (donc pas de faisceau dans la cabane), un moteur bloqué en butté et un plantage de détecteur, je suis content de rentrer me coucher mais aussi un peu triste de devoir partir si vite. Le synchrotron c'est un peu comme partir en colo. Un grand merci à Florien Meneau notre "local contact" à la ligne de lumière SWING, pour son chaleureux accueil ainsi qu'à tous les coordinateurs qui nous ont aidé lorsque nous avons eu des petits problèmes techniques.

 

PS : désolé pour toutes les fautes d'orthographes, j'ai fait ce que j'ai pu mais il doit en rester, il faut vraiment que je dorme.

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Published by doc-fab - dans Sciences
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commentaires

DevBio 27/09/2013 09:10

J'adore la salle de controle avec les 7 ecrans dont un en panne (?)