Neat, precise and brighter than ever
Researchers at SwissFEL succeed in improving the temporal coherence of XFEL pulses
Nobel Prize winner Anne L’Huillier visits SwissFEL
X-ray free-electron lasers could unlock the next frontier in attosecond research
Controlling magnetic waves in a spin liquid
Scientists at the Paul Scherrer Institute PSI have shown that excitation of a spin liquid with intense THz pulses causes spins to appear and align within less than a picosecond. This induced coherent state causes a magnetic field to form inside the material, which is detected using ultrashort X-ray pulses at the X-ray Free Electron Laser SwissFEL.
Nature’s sunscreen and other SwissFEL stories
From DNA repair to catalysts: how the Alvra experimental station at SwissFEL has developed into a special tool for biology and chemistry research.
Developing detectors to transform science with light (part 2)
Part II: Why detecting soft X-rays is hard, and how a new breakthrough is set to transform low energy X-ray science.
Developing detectors to transform science with light (part 1)
Part I: How the Jungfrau detector went from inception to perfection to ubiquity.
SwissFEL: a next generation tool for Attosecond Science
The 2023 Nobel Prize in Physics recognises attosecond science’s pioneers. Past and future, this field’s evolution is entwined with SwissFEL.
Réparer de l’ADN endommagé avec la lumière du soleil
Les dommages infligés à l’ADN sont une cause du vieillissement, de la mort cellulaire et même du cancer. La capacité à réparer de l’ADN endommagé revêt donc une importance cruciale pour tous les organismes. Au SwissFEL du PSI, une équipe internationale de recherche vient d’étudier la manière dont la photolyase, une enzyme, utilise l’énergie de la lumière du soleil pour ce mécanisme de réparation.
The secret life of an electromagnon
SwissFEL sheds light on how lattice and atomic spins jiggle together.
Utiliser dès aujourd’hui des calculateurs quantiques
Les calculateurs quantiques analogiques permettent d’observer des réactions chimiques ultrarapides.
Apporter la lumière du SwissFEL aux utilisateurs industriels
Des expériences à haut débit permettront aux utilisateurs en biologie structurale de bénéficier de la lumière d’un XFEL.
Un algorithme pour des films de protéines plus nets
Un algorithme qui vient d’être développé permet d’analyser plus efficacement les mesures faites aux lasers à rayons X à électrons libres.
Ainsi débute la vision
Des chercheurs du PSI ont analysé ce qui se passait tout au début dans l’œil quand la lumière atteint la rétine.
Utiliser la lumière pour activer et désactiver des médicaments
Des chercheurs du PSI tournent un film moléculaire d’un médicament anticancer doté d’un interrupteur. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour les développeurs de substances actives.
Un bout d’histoire du PSI entame un long voyage
Cap sur Down Under: un composant de haute technologie du PSI a pris la mer pour servir désormais à l’Australian Synchrotron à Melbourne.
Contrôle ultrarapide de matériaux quantiques
Utiliser la lumière pour modifier fondamentalement les propriétés des solides
Première lumière à Furka: les expériences peuvent démarrer
La voie vers des expériences uniques au monde est libre.
Une recherche qui ne plane pas sur un nuage rose
La lumière est essentielle à la vie. Pour les chercheurs, c’est aussi un merveilleux instrument qui leur permet de mieux comprendre la structure des matériaux.
Un nouveau site pour les sciences des données
Un nouveau site du Swiss Data Science Center va voir le jour au PSI. Cette expansion devrait donner un nouvel élan à la science des données en Suisse.
Une vision par rayons X d’une netteté unique
Un nouveau procédé du PSI permet une étude de physique quantique des matériaux au moyen de lasers à rayons X.
Aussi compact et performant qu’un couteau suisse
Le laser à rayons X à électrons libres SwissFEL est aussi compact, puissant et polyvalent que prévu.
Regarder les protéines des récepteurs se courber
Les récepteurs couplés aux protéines G servent de médiateurs dans l'organisme. Dans une interview Ramon Guixà explique comment il donne vie aux molécules réceptrices à l'écran.
Etape majeure pour la nouvelle ligne de faisceau du SwissFEL
La deuxième ligne de faisceau est en train d’être mise en service au SwissFEL, le laser à rayons X à électrons libres de l’Institut Paul Scherrer PSI. Baptisée Athos, elle devrait permettre aux chercheurs de comprendre le fonctionnement des catalyseurs et le rôle de certaines biomolécules dans le déclenchement de maladies génétiques.
SwissFEL: la mégachile des murailles s’y sent comme un poisson dans l’eau
En 2013, lors de la construction du SwissFEL, quelque cinq hectares de forêt ont été défrichés et réaménagés afin de servir de nouvel habitat pour la faune et la flore. Des biologistes et des ingénieurs forestiers viennent de tirer un bilan intermédiaire du succès de ce projet de renaturation. Et ils sont enthousiastes.
Elucidation du mécanisme d’une pompe à sodium contrôlée par la lumière
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI ont réussi une première: réaliser des prises de vue d’une pompe à sodium en action, plus précisément d’une pompe à sodium de cellules bactériennes contrôlée par la lumière. Ces éléments de connaissance sont prometteurs pour le développement de nouvelles méthodes dans le domaine de la neurobiologie. Pour leurs analyses, les chercheurs ont utilisé le nouveau laser à rayons X à électrons libres SwissFEL.
A la recherche du matériau électroluminescent du futur
A l’Institut Paul Scherrer PSI, des chercheurs ont scruté l’intérieur d’un matériau prometteur pour les diodes organiques électroluminescentes (OLED). Leurs conclusions contribueront au développement de matériaux électroluminescents à très bon rendement lumineux et peu coûteux à la fabrication.
SwissFEL: Athos fait de grands progrès
La nouvelle ligne de faisceaux à rayons X au laser à électrons libres SwissFEL du PSI sera bientôt opérationnelle. En décembre, Athos a fourni pour la première fois de la lumière laser, même plus tôt que prévu, à la grande joie des chercheurs en charge de sa construction.
Recherche et optimisation – le SwissFEL en 2019
La plus récente grande installation de recherche du PSI, le SwissFEL, est achevée. Elle a commencé à fonctionner normalement en janvier 2019. Henrik Lemke, responsable du groupe SwissFEL Bernina, tire un premier bilan.
La star à l’écran: une machine moléculaire
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI ont filmé une machine moléculaire en mouvement grâce à la Source de Lumière Suisse SLS, et ainsi révélé comment fonctionne la production d’énergie au niveau des cellules membranaires. Ils ont développé à cet effet une nouvelle méthode qui pourrait permettre des succès inédits dans l’analyse des processus cellulaires.
Bio toute, cette fois: le SwissFEL permet de visualiser des structures de protéines
Pour pouvoir développer de nouveaux principes actifs médicamenteux, il est décisif d’avoir une connaissance précise des protéines. Lors d’une expérience pilote, des chercheurs ont utilisé pour la première fois le laser à rayons X à électrons libres SwissFEL pour étudier des cristaux de protéines.
Scènes d'action au rythme endiablé
Comment fonctionnent les cellules solaires à colorant? Et que se cache-t-il derrière la brillance des nouveaux écrans de smartphones? Les impulsions ultracourtes de rayons X du SwissFEL lèvent le voile sur les réactions qui se jouent au cœur de ces dispositifs et devraient rendre les appareils plus efficaces et meilleur marché.
Metteurs en scène avec missions additionnelles
Par rapport aux modèles actuels, les mémoires informatiques fabriquées à partir de certains matériaux novateurs devraient permettre d'enregistrer les informations beaucoup plus rapidement et dans un espace plus restreint, en consommant nettement moins d'énergie. Les séquences filmées au moyen du laser à rayons X montrent ce qui se passe au cœur de ces mémoires informatiques potentielles et comment optimiser les processus au cours desquels le matériau commute entre deux états.
Capteur biologique de lumière filmé en pleine action
Une équipe de chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI a enregistré, à l'aide d'un laser à rayons X, l'un des processus les plus rapides en biologie. Le film moléculaire ainsi réalisé révèle la manière dont le capteur de lumière rétinal est activé dans une molécule de protéine. Des réactions de ce type interviennent dans de nombreux organismes. Ce film montre pour la première fois comment une protéine pilote de manière efficace la réaction du capteur de lumière intégré en son sein.
Hollywood en forêt de Würenlingen
Les chercheurs du PSI veulent utiliser le laser à rayons X SwissFEL pour réaliser des films qui présenteront des biomolécules en action. Ces productions montreront comment fonctionne notre œil ou quel est le mode d’action de nouveaux médicaments.
Faire toute la lumière sur les biomolécules et certains processus ultra-rapides
Le 16 mai a été déclaré Journée internationale de la Lumière. Au PSI, l'exploitation de la lumière permet à la recherche de réaliser des progrès dans le domaine de la biologie et de la pharmacie. Elle sert aussi à développer de nouveaux matériaux pour le stockage de données et de nouvelles technologies médicales.
La première expérience conduite au SwissFEL a été un succès
Les méticuleuses années de planification et de construction ont porté leurs fruits: la première expérience conduite à la nouvelle grande installation de recherche de l’Institut Paul Scherrer PSI, le laser à rayons X à électrons libres SwissFEL, a été un succès. Ce faisant, deux objectifs ont été atteints: d’un côté l’obtention d’un nouveau résultat scientifique, de l’autre une optimisation de l’interaction entre les nombreux composants de cette installation extrêmement complexe.
Le laser suisse à rayons X SwissFEL profite de l’expérience de la recherche en Californie
Un laser à rayons X à électrons libres permet d'observer certains processus extrêmement rapides. Les premières expériences pilotes au laser suisse à rayons X à électrons libres SwissFEL auront lieu au PSI fin 2017. Deux articles récemment parus dans les revues spécialisées Science et Nature Communications mettent en évidence l'excellence scientifique que de telles installations rendent possible. Les travaux ont été conduits au laser à rayons X à électrons libres LCLS en Californie. Entre-temps, deux des principaux auteurs de ces publications ont intégré le PSI en tant que scientifiques pour contribuer par leur expérience au développement du SwissFEL.
A la limite du réalisable
L’entreprise Daetwyler a construit les onduleurs du laser à rayons X à électrons libres SwissFEL de l’Institut Paul Scherrer PSI avec une précision de l’ordre du dixième de l’épaisseur d’un cheveu.
Deuxièmes ligne de faisceau pour le SwissFEL
Les premières expériences pilote au laser à rayons X à électrons libres SwissFEL démarrent cette année. La lumière de type rayons X générée par le SwissFEL permettra de conduire un large spectre d’expériences. Dès 2020, une deuxième ligne de faisceau assurera une diversité encore plus importante.
Le SwissFEL a été inauguré
Aujourd’hui, 5 décembre 2016, le PSI a solennellement inauguré son nouveau grand instrument de recherche, le SwissFEL, en présence du président de la Confédération Johann Schneider-Ammann.
Le SwissFEL sur la dernière ligne droite: les premiers électrons sont là
24 août 2016, bâtiment du SwissFEL: dans la salle de contrôle au-dessus du canal de faisceau du laser à rayons X à électrons libres SwissFEL, l’atmosphère et concentrée et tendue. L’équipe emmenée par Marco Pedrozzi s’est fixé un objectif ambitieux pour cette fin d’après-midi d’août. Les derniers ajustements ont été opérés, le moment est venu d’appuyer sur le gros bouton et de mettre en service la source d’électrons. Leur but: que le SwissFEL produise ses premiers électrons. Reportage.
Surprendre les protéines en pleine action
Les protéines sont des composants indispensables à la vie. Elles jouent un rôle décisif dans de nombreux processus biologiques. Des chercheurs ont maintenant réussi à montrer comment étudier les processus ultrarapides au cours desquels les protéines effectuent leur travail, en utilisant un laser à rayons X à électrons libres comme le SwissFEL à l’Institut Paul Scherrer PSI. Les lasers à rayons X à électrons libres produisent des impulsions extrêmement brèves et intenses de lumière de type rayons X. Dans le monde, seules deux installations de ce type sont actuellement en service. Les résultats ont été publiés aujourd’hui dans la revue scientifique Nature Communications.
Coopération avec la nature
Avec le SwissFEL, un nouveau paysage émergeA peine construit, le bâtiment du laser à rayons X à électrons libres SwissFEL a déjà disparu sous une levée de terre. Depuis, l’heure est aux plantations et aux aménagements au-dessus du grand instrument de recherche du PSI et aux alentours. Car sa situation particulière dans la forêt nécessite une intégration qui tienne compte de cet environnement. Le SwissFEL est ainsi pratiquement invisible de l’extérieur. Un nouveau biotope destiné à une faune et une flore rares émerge.
En route pour le tunnel du faisceau
Depuis l’automne 2015, le tunnel du faisceau du nouveau grand instrument de recherche du PSI se remplit de composants mécaniques. L’un après l’autre, les composants prémontés sont acheminés à leur emplacement définitif.
La bonne mise en lumière
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI ont réussi à visualiser de la lumière térahertz grâce à une technologie de caméra disponible dans le commerce. Non seulement ils ouvrent ainsi la voie vers une alternative économique aux procédés en principe utilisés jusqu’ici. Mais ils ont aussi réussi à multiplier par vingt-cinq la résolution de l’image en comparaison. Grâce à ses propriétés particulières, la lumière térahertz est intéressante pour de nombreuses applications. Au PSI, elle sera utilisée dans le cadre des expériences au laser à électrons libres SwissFEL.
Les lignes de faisceaux parfaites passent inaperçues
Entretien avec Luc PattheyLuc Patthey est responsable de la conception et de la réalisation des lignes de faisceaux pour le laser à rayons X à électrons libres SwissFEL. Dans cet entretien, il explique quelles sont les exigences auxquelles les lignes de faisceaux doivent satisfaire, si l'on veut que les impulsions de rayons X produites par le SwissFEL atteignent les expériences sous une forme optimale. Il évoque aussi le rôle joué par les coopérations dans le développement des lignes de faisceaux.
L’union fait la force
Décrypter les molécules au SwissFEL et à la SLSLes protéines sont un objet de recherche convoité, mais récalcitrant. Leur étude est aujourd’hui facilitée par une nouvelle méthode développée à l’aide d’un laser à rayons X à électrons libres comme le futur SwissFEL du PSI. Elle consiste à exposer à intervalles rapprochés de petits échantillons identiques de protéines à de la lumière de type rayons X. On contourne ainsi un problème majeur auquel la recherche sur les protéines s’est heurtée jusqu’ici: produire des échantillons de taille suffisante.
Premiers onduleurs dans le bâtiment du SwissFEL
Les premières structures d’onduleurs sont arrivées dans le bâtiment du SwissFEL. Leur montage final va maintenant durer six mois. Une fois prêts, les onduleurs seront acheminés dans le tunnel de l’accélérateur du SwissFEL pour y être installés.