Grands instruments de recherche
Parfois, l'observation de très petits objets nécessite des appareils particulièrement grands, car ce sont les seuls capables de générer les sondes
indispensables pour radiographier la matière afin d'obtenir les informations recherchées. PSI entretient et utilise plusieurs installations de ce type qu'il met également à la disposition de scientifiques d'autres instituts au titre de prestation de service. Ces installations n'ont pas leur équivalent en Suisse, certains appareils utilisés à PSI sont même uniques au monde.
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L'accélérateur de protons du PSI : 40 ans de recherche de pointe
Teaser: Recherche sur les matériaux, physique des particules, biologie moléculaire, archéologie : depuis 40 ans, le grand accélérateur de protons de l’Institut Paul Scherrer (PSI) rend possible de la recherche de pointe dans différents domaines.
L'art de l'ingénierie, sur mesure
Pour que les électrons du SwissFEL ne se fourvoient pasCoûts réduits et taux d’erreurs minimal : dans le développement des alimentations de puissance pour les aimants du SwissFEL, les ingénieurs du PSI de la Section Electronique de puissance se sont fixé des objectifs ambitieux.
High-tech jusqu’au toit
Dans la forêt de Würenlingen, les travaux de constructions avancent à grands pas : le bâtiment du SwissFEL, le nouveau grand instrument de recherche de l’Institut Paul Scherrer, doit être achevé d’ici fin 2014. Les exigences à satisfaire par la construction sont élevées. Le bâtiment doit assurer une exploitation sans heurt de cette installation hautement sensible.
SwissFEL – la machine : lumière laser par amplification en avalanche
SwissFEL produira des rayons X ayant les propriétés du laser. L’amplification en avalanche nécessaire à la génération de la lumière est possible grâce à un procédé connu sous le terme de Microbunching à Le paquet d’électrons se divise dans l’onduleur en minces rondelles, qui émettent la lumière en phase. Un deuxième processus est en cours d’étude actuellement à le Seeding à qui devra permettre d’améliorer les caractéristiques de la lumière avec plus de précision.
SwissFEL – la machine: Le circuit- onduleur – là ou la lumière est générée
Le rayonnement X du SwissFEL est émis lorsque les électrons accélérés dans l’accélérateur linéaire sont dirigés de force dans une trajectoire sinusoidale. La trajectoire des électrons est assurée dans l’onduleur par l’action des rangées d’aimants. La longueur du circuit- onduleur sera de 60 mètres.
Contrôle de la magnétisation à la picoseconde près
Un laser térahertz, développé à l’Institut Paul Scherrer, permet de contrôler de manière ciblée la magnétisation d’un matériau en un laps de temps de l’ordre de la picoseconde. Dans le cadre de leur expérience, les chercheurs ont soumis un matériau magnétisé à des impulsions lumineuses extrêmement courtes émises par le laser. Le champ magnétique de l’impulsion lumineuse a pu écarter les moments magnétiques de leur position de repos pour leur faire suivre le tracé exact du champ magnétique du laser avec un infime décalage. Le laser térahertz utilisé dans cette expérience est l’un des plus puissants au monde.
SwissFEL - la machine: L’accélérateur linéaire
Dans l’accélérateur linéaire, le faisceau d’électrons acquiert l’énergie cinétique nécessaire, afin de produire les rayons X. La longueur de l’accélérateur linéaire- est de plus de 300 mètres à il est constitué de 11752 disques de cuivre de forme bien spécifique, dans lesquels est produit le champ d’accélération.
Le SwissFEL- la machine: La source d'électrons
Le faisceau d’électrons de SwissFEL est généré dans la source d’électrons. Chaque composant fait l’objet d’exigences très sévères. Afin qu’une opération optimale du SwissFEL soit assurée, le faisceau électronique doit être de la meilleure qualité possible dès le départ.
La première structure accélératrice du SwissFEL est achevée
La première structure accélératrice, destinée à l’accélérateur linéaire du SwissFEL, a été achevée au PSI. En tout, 104 structures comme celle-ci seront nécessaires pour que les électrons, qui génèreront des impulsions de rayon X, puissent être accélérés dans SwissFEL et atteindre l’énergie nécessaire. Ce composant résulte d’un usinage de haute précision et subit actuellement des tests d’alimentation sous haute puissance électrique.
Les connaissances pour demain en provenance des « cellules chaudes »
Des mesures de sécurité strictes encadrent la manipulation et l’analyse d’objets irradiés, et donc radioactifs, provenant de centrales nucléaires ou de laboratoires de recherche. Ces tests ne peuvent être conduits que dans des enceintes baptisées « cellules chaudes », dont les parois de béton et de plomb de plusieurs mètres d’épaisseur. Dans les cellules chaudes du Laboratoire chaud du PSI, des barreaux de combustibles usés provenant des centrales nucléaires suisses sont régulièrement soumis à une analyse scientifique des matériaux. Les connaissances obtenues dans le cadre de ces analyses permettent aux exploitants d’optimiser l’efficacité et la sécurité de leurs centrales. A côté de ces prestations de service destinées aux centrales nucléaires, le Laboratoire chaud est également impliqué dans des projets de recherche internationaux.
La première pierre du grand instrument de recherche SwissFEL a été posée
Le 3 juillet 2013, le PSI a solennellement posé la première pierre de son grand instrument de recherche SwissFEL, marquant ainsi la continuation de 25 ans de succès dans la recherche au PSI.
Des expériences en quelques millionièmes de secondes
Les muons sont des particules élémentaires instables, qui permettent aux chercheurs d’étudier la structure de la matière. Ils leur fournissent des informations sur les processus qui se jouent au cur de certains matériaux modernes, sur les propriétés des particules élémentaires et sur les structures fondamentales du monde physique. De nombreuses expériences utilisant des muons ne sont possibles qu’à l’Institut Paul Scherrer, car le PSI dispose de faisceaux de muons particulièrement intenses.
Collectionneur d'idées d'expériences
Le laser à rayons X SwissFEL devrait offrir aux chercheurs la possibilité de mener des expériences novatrices, et de tirer des enseignements importants pour leurs domaines de spécialité. Mais comment savoir qui sont les chercheurs susceptibles de tirer profit de cet instrument, quelles sont les interrogations que l’on pourra y explorer, et quels seront les équipements nécessaires pour que cet instrument puisse être exploité au mieux ? Réponses avec Bruce Patterson, le collectionneur d’idées d’expériences. Cet entretien a paru en allemand dans la dernière édition du magazine du PSI « Fenster zur Forschung ».
Alternativ-Routen für Velofahrer und Fussgänger
Durch die Bauarbeiten für den SwissFEL kommt es im Würenlinger Wald zu Sperrungen und Umleitungen. Alternativ-Routen für Velofahrer und Fussgänger werden angeboten.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
Les travaux démarrent dans la forêt de Würenlingen
Les travaux de construction du SwissFEL ont démarré, dans la forêt de Würenlingen. Les 18 prochains mois verront s’ériger le bâtiment destiné à accueillir le nouveau grand instrument de l’Institut Paul Scherrer PSI.
Travaux de recherche avec SwissFEL: étude des matériaux magnétiques
Dans le domaine des technologies modernes les matériaux à caractéritiques magnétiques spécifiques jouent un rôle important à par exemple les disques durs sur lesquels sont stockés les informations de l’ordinateur . Les travaux de recherche sur SwissFEL contriburont au développement de nouveaux matériaux magnétiques et permettront d’observer en ‚live’ les transformations rapides qu’ils subissent. Ainsi il sera possible d’observer ce qui se passe à l’intérieur d’un disque lorqu’on modifie le contenu d’une mémoire .
Röntgen-Laser: Auf dem Weg zur Strukturbestimmung von Nanoteilchen
An Freie-Elektronen-Röntgen-Lasern wie dem zukünftigen SwissFEL des Paul Scherrer Instituts (PSI) sollen unter anderem die Strukturen von komplexen Nanoteilchen bis hin zu Biomolekülen untersucht werden. Dabei ist nicht nur die eigentliche Messung eine Herausforderung, sondern auch die Rekonstruktion der Struktur aus den Messdaten. Forscher des PSI haben nun einen optimierten mathematischen Weg aufgezeigt, wie man aus so gewonnen Messdaten eine deutlich bessere Auflösung bei der Bestimmung der Struktur eines einzelnen Teilchens erhält. Das Verfahren wurde an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz des PSI erfolgreich getestet.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
La voie est libre pour le SwissFEL
La production de l’ensemble des autorisations nécessaires donne le coup d’envoi pour la construction du SwissFEL, le nouveau grand instrument de recherche de l’Institut Paul Scherrer PSI.
Le contrat constitutif de droit de superficie est signé
Le nouvel instrument du PSI SwissFEL sera construit à proximité immédiate de l’institut, dans la forêt de Würenligen. Ce vendredi, le contrat constitutif du droit de superficie a été signé avec la commune bourgeoise de Würenligen.
Travaux de recherche avec SwissFEL: comprendre les mécanismes de la vie
Les expérimentations faites avec SwissFEL, permettront de comprendre des processus fondamentaux de la vie. Ils montreront comment sont constituées des molécules biologiques dont la structure ne peut être déterminée avec les méthodes actuelles. De même elles permettront de constater l’évolution de la forme des molécules. Les résultats de ces expériences permettront de mieux comprendre certaines maladies et de développer des médicaments.