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Le renouveau de la diffusion neutronique aux petits angles avec SANS-LLB


​Contribuer à comprendre la forme et l’organisation de systèmes sur des échelles allant jusqu’à la centaine de nanomètres, est l’objectif des spectromètres de diffusion des neutrons aux petits angles (DPNA). Dans ce contexte, des appareils de ce type ont été conçus et exploités pendant de nombreuses années au CEA-Iramis et ont accompagné une large communauté scientifique dans les domaines de la matière molle et du magnétisme.

Publié le 6 octobre 2026

​À la suite de l'arrêt du réacteur Orphée, le dernier instrument installé au Laboratoire Léon Brioullin (LLB, CEA-Iramis), PA20, a été transféré au PSI (Paul-Scherrer Institut, PSI) en 2020, grâce à une collaboration étroite entre les équipes techniques du LLB et du PSI. Son intégration dans l'environnement du PSI, et notamment son couplage à un guide flambant neuf, les questions de radioprotection, l'installation d'une nouvelle électronique aux standards du PSI et enfin le déploiement du programme de pilotage NICOS (système de contrôle basé sur un réseau, conçu pour les instruments de diffusion neutronique) se sont étalés de 2021 à 2023.

Ces évolutions ont conduit à une augmentation significative des performances, en particulier en termes de flux au niveau de l'échantillon et de qualité du faisceau neutronique. PA20 devenu SANS-LLB permet aujourd'hui de couvrir une large gamme de module du vecteur de diffusion et fonctionne en mode monochromatique, c'est-à-dire avec un faisceau de neutrons présentant une longueur d'onde bien définie. De plus, il permet d'effectuer des mesures DISANS (Grazing-Incidence Small-Angle Neutron Scattering), afin d'étudier la structure et l'organisation des surfaces et des interfaces à l'échelle nanométrique, notamment la morphologie et la distribution des objets présents à proximité de ces interfaces. Les deux détecteurs bidimensionnels placés en position arrière et avant permettent de couvrir une large gamme d'angles de diffusion en une seule mesure. SANSLLB offre enfin une grande variété d'environnements d'échantillon, notamment l'accès à des champs magnétiques élevés (de l'ordre de 10 T), répondant ainsi à la plupart des besoins expérimentaux de la communauté scientifique.

Ces efforts se sont tout récemment terminés par les phases de mises en service, menées avec succès, pour finalement ouvrir l'appareil à la communauté des utilisateurs en juin 2026. Selon le contrat de collaboration avec le PSI, 50 % du temps de faisceau est réservé à la communauté scientifique française, avec deux appels à projets par an, organisés par la 2FDN , avec des propositions d'expérience à soumettre (avant le 15 février et le 15 mai de chaque année) via le site web « DUO » du PSI . Ces deux échéances permettent de distribuer le temps de faisceau sur deux périodes annuelles, typiquement au printemps et à l'automne. Enfin, les missions sont prises en charge par la 2FDN.

Toute l'équipe SANS-LLB se réjouit de d'accueillir des utilisateurs pour réaliser ensemble leurs expériences et faire de ce projet un beau succès !

Caractéristiques ​:

  • Monochromateur : sélecteur de vitesse Astrium, ∆λ⁄λ = 12%
  • Collimateur : 18 m de longueur maximale, 5 sections de guide et fenêtres réglables
  • Table échantillon équipée d'une translation X-Y-Z, d'une rotation et d'un double goniomètre.
  • Détecteur : Tube de 19 m, “monobloc Multitube detector" à l'3He, 64*64 cm2, pixels de 5*5mm2, "L-shaped Multitube detector" à l'3He, 2*16 tubes de 64 cm de long, pixels de 13*13 mm2

Financement : programme 172 du Ministère de la Recherche.

Contact CEA-Iramis : Alexis Chennevière (LLB/MMB, UMR CEA-CNRS)





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