Grands instruments de recherche

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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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Informations supplémentaires

7. décembre 2017

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La première expérience conduite au SwissFEL a été un succès

Communiqués de presse SwissFEL Grands instruments de recherche

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.

21. juin 2017

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Injecteur 2: un pré-accélérateur de protons

Grands instruments de recherche

En tant que composants fondamentaux de la matière, les protons sont partie intégrante des choses qui nous entourent. Mais à l’Institut Paul Scherrer PSI, ils abandonnent leur rôle habituel et sont utilisés pour produire d’autres particules, les neutrons et les muons, qui sont ensuite étudiés pour analyser certains matériaux. Pour pouvoir être exploités de la sorte, les protons doivent d’abord être accélérés. Une installation accélératrice en trois étapes joue un rôle important dans ce processus. C’est au milieu de cette installation que se trouve l’accélérateur Injecteur 2.

29. mai 2017

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A la limite du réalisable

Grands instruments de recherche SwissFEL SwissFEL technologie

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.

18. avril 2017

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20 ans de succès: des particules pour étudier les matériaux

Communiqués de presse Matière et matériaux Recherche avec des neutrons Grands instruments de recherche

Matériaux pour l’électricité du futur, accumulateurs, épées de l’âge du bronze: cela fait 20 ans que les chercheurs de diverses disciplines utilisent la Source de neutrons à spallation SINQ.

5. octobre 2016

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Aux grands instruments de recherche du PSI, les physiciens continuent à réfléchir aux théories du prix Nobel

Points divers Grands instruments de recherche Recherche sur les matériaux Matière et matériaux

Cette année, le prix Nobel de physique a été décerné à David Thouless, Duncan Haldane et Michael Kosterlitz. Dans son rapport de synthèse, l’Académie royale des sciences de Suède cite également des expériences menées par Michel Kenzelmann, aujourd’hui responsable de laboratoire au PSI. Avec d’autres chercheurs au PSI, ce physicien continue de mener des expériences sur la base des théories qui sont récompensées aujourd’hui par le prix Nobel.

30. mai 2016

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Zebra - un nouvel instrument pour le PSI

Recherche avec des neutrons Grands instruments de recherche Matière et matériaux

Entretien avec Oksana Zaharko
Les nouvelles interrogations scientifiques nécessitent des installations expérimentales toujours plus performantes. Dans l’entretien ci-après, Oksana Zaharko, chercheuse au PSI, explique les défis que représente la mise sur pied d’un nouvel instrument de recherche destiné à la recherche avec des neutrons.

9. mars 2016

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500 000 fois moins probable que de gagner au loto

Communiqués de presse Grands instruments de recherche Recherche avec des muons Physique des particules

La rareté d’une désintégration de particules a été mesurée
Dans le cadre de l’expérience MEG, des chercheurs du PSI sont à la recherche d’une voie de désintégration extrêmement rare de certaines particules élémentaires appelées muons. Pour être plus précis, ils chiffrent cette improbabilité. Leur tout dernier résultat: cette désintégration se produit dans moins d’un cas sur 2,4 milliards. Ce résultat permet aux physiciens théoriciens de trier, parmi les hypothèses visant à décrire l’univers, celles qui résistent à la confrontation avec la réalité.

30. septembre 2015

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Les lignes de faisceaux parfaites passent inaperçues

SwissFEL SwissFEL technologie SwissFEL informations de fond Grands instruments de recherche SwissFEL construction

Entretien avec Luc Patthey
Luc 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.

21. mai 2015

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De l’intérieur d’une coquille d’œuf

Recherche avec la lumière synchrotron Grands instruments de recherche

La coquille d’un œuf abrite de minuscules vésicules. Elles fournissent les substances qui stimulent et contrôlent la croissance de cette enveloppe solide. Grâce à une technique de tomographie novatrice, des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI), de l’EPF Zurich et de l’Institut AMOLF aux Pays-Bas, ont réussi pour la première fois à obtenir une image en 3D de ces vésicules. Ils surmontent ainsi une limite à l’imagerie tomographique, et espèrent qu’un jour leur méthode profitera aussi à la médecine.

13. mai 2015

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Une recherche tournée vers l’avenir

Recherche avec la lumière synchrotron Grands instruments de recherche Recherche sur les matériaux Micro- et nanotechnologie SwissFEL

Entretien avec Gabriel Aeppli
Gabriel Aeppli dirige depuis 2014 le département de recherche Rayonnement synchrotron et nanotech-nologie au PSI. Auparavant, ce Suisse d’origine a créé à Londres un centre de recherche de premier plan dans le domaine de la nanotechnologie. Dans cet entretien, Gabriel Aeppli explique les approches de recherche qui pourront être réalisées à l’avenir aux grands instruments de recherche du PSI. Il évoque aussi son regard sur la Suisse.

17. février 2015

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Prêts pour le SwissFEL

SwissFEL SwissFEL expériences Grands instruments de recherche

Depuis des années, des chercheurs du PSI testent des méthodes d'expérimentation, qui permettront au laser à rayons X SwissFEL d'inspecter des matériaux novateurs, destinés aux appareils électroniques. Grâce à une astuce bien particulière, ils arrivent à produire à la Source de Lumière Suisse (SLS) du PSI une lumière aux propriétés analogues à celles du SwissFEL. Les scientifiques ont ainsi réussi à montrer que, fondamentalement, les expériences prévues étaient possibles. Ils ont aussi proposé la construction au SwissFEL d'une station de mesure à cet effet.

9. octobre 2014

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Cérémonie : la pose de la première pierre de l’ESS souligne son importance scientifique

Grands instruments de recherche Recherche avec des neutrons

Aujourd’hui, plusieurs centaines de représentants du monde scientifique, venus de différents pays européens, se sont rassemblé sur le chantier de la source européenne de spallation (European Spallation Source ESS) à Lund, en Suède, pour la cérémonie de pose de la première pierre de l’ESS. Cet événement marque la pose des fondations de cette nouvelle installation, dont la construction a récemment démarré, mais aussi celle d’une nouvelle phase dans la recherche scientifique européenne.

25. septembre 2014

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Des colosses pour commander de minuscules particules

Grands instruments de recherche

Dans un accélérateur de particules, ce sont les aimants qui tirent les ficelles : si protons et électrons gardent le cap, c’est en effet grâce à eux. Ces aimants n’ont toutefois pas grand-chose en commun avec ceux qui garnissent la porte de notre réfrigérateur. Au PSI, ils sont nombreux à peser bien plus lourd que ledit réfrigérateur. Et malgré leur puissance, ce sont des chefs-d’œuvre de précision.

23. septembre 2014

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Il date des années 1980, mais il est toujours aussi fiable

Grands instruments de recherche

L’origine du faisceau de protons au PSI est un accélérateur linéaire au look rétro. Ce modèle charismatique est baptisé Cockcroft-Walton, du nom de l’inventeur du principe. Depuis 1984, il fournit la première étape d’accélération des protons, qui sont ensuite amenés dans l’accélérateur circulaire à une vitesse équivalant à 80% de la vitesse de la lumière. Depuis des décennies, c’est ici qu’est généré un faisceau de protons remarquable qui, grâce à des améliorations continues, détient même depuis 1994 le record du monde du faisceau le plus performant.

4. septembre 2014

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Mit Licht neues Material erzeugt

Communiqués de presse Communiqués de presse Recherche avec la lumière synchrotron Grands instruments de recherche Recherche sur les matériaux Matière et matériaux SwissFEL SwissFEL expériences

Forschende des Paul Scherrer Instituts haben mithilfe kurzer Lichtblitze aus einem Laser die Eigenschaften eines Materials kurzzeitig so deutlich verändert, dass gewissermassen ein neues Material entstanden ist und die Veränderungen am Röntgenlaser LCLS in Kalifornien untersucht. Nach der Inbetriebnahme des PSI-Röntgenlasers SwissFEL werden solche Experimente auch am PSI möglich sein.
Cette actualité n'existe qu'en allemand.

26. mai 2014

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Nouvelle éclairage sur le processus de photosynthèse

Communiqués de presse Biologie Recherche avec des neutrons Grands instruments de recherche

La manière dont les algues et les plantes répondent à la lumière a été réinterprétée sur la base des résultats d'expériences qui ont étudié les changements structuraux en temps réel dans les algues vertes. Dans des conditions de lumière particulières au cours de la photosynthèse, l'empilement et l'alignement bien ordonnés des membranes photosensibles dans les algues sont perturbés. Les protéines enfouies dans la membrane qui captent la lumière deviennent plutôt quasiment inactives, il n’y a aucun déplacement significatif. Jusqu’à présent on considérait en effet que les protéines qui captent la lumière se déplaçaient autour des membranes.

6. avril 2014

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Fonte Quantique

Communiqués de presse Recherche avec des neutrons Grands instruments de recherche

Des passages à l'état d'agrégats déclenchés par les effets quantiques – en physique on parle de transitions de phases quantiques – jouent un rôle dans de nombreux phénomènes étonnants dans les corps solides, comme la supraconductivité à haute température. Des chercheurs de Suisse, du Royaume-Uni, de France et de Chine ont modifié de manière ciblée les fluctuations quantiques dans la structure magnétique du matériau TlCuCl3 en l'exposant à la pression externe et en faisant varier cette pression. A l'aide des neutrons, ils ont pu observer ce qui se passe dans une transition de phase quantique au cours de laquelle la structure magnétique fond de manière quantique.

24. février 2014

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L’accélérateur de protons du PSI : 40 ans de recherche de pointe

Communiqués de presse Grands instruments de recherche Recherche avec des muons Recherche avec des neutrons Physique des particules Matière et matériaux

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.

11. juillet 2013

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Les connaissances pour demain en provenance des « cellules chaudes »

Energie et environnement Recherche avec des neutrons Sûreté des centrales nucléaires Grands instruments de recherche

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.

17. mai 2013

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Des expériences en quelques millionièmes de secondes

Matière et matériaux Grands instruments de recherche Recherche avec des muons

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 cœur 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.

7. mai 2013

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Collectionneur d’idées d’expériences

SwissFEL SwissFEL expériences Grands instruments de recherche

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 ».

25. janvier 2013

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Une nouvelle énigme du proton

Communiqués de presse Physique des particules Recherche avec des muons Grands instruments de recherche Matière et matériaux

Une équipe de recherche internationale a confirmé, par des mesures de spectroscopie laser sur l’hydrogène exotique, que la taille du proton était bien plus petite que prévue. L’expérience a eu lieu à l'institut Paul Scherrer (PSI). Le PSI est à présent le seul centre de recherche au monde à produire un nombre suffisant de muons pour fabriquer des atomes d’hydrogène exotiques à partir de protons et de muons et d'effectuer de telles recherches.

1. décembre 2009

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La source de muons SμS

Recherche avec des muons Matière et matériaux Grands instruments de recherche

Les pièces maîtresses de cette source sont constituées de deux cibles en carbone sur lesquels le faisceau de protons à hautes énergies, issus de l'accélérateur de protons du PSI, vient successivement frapper. Les muons naissent de la collision entre les protons et les noyaux de carbone. En aval de ces cibles, le faisceau de protons poursuit sa route vers la cible de plomb de la Source de neutrons SINQ. De ces cibles de carbone, les muons sont dirigés vers les différents sites de mesure par des aimants. Il existe actuellement six sites de mesure au PSI pour des expériences de physique du solide menées avec des muons.

1. décembre 2009

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La Source de Lumière Suisse SLS

Matière et matériaux Recherche avec la lumière synchrotron Grands instruments de recherche

Dans la SLS, la lumière synchrotron est émise par des électrons qui se meuvent quasiment à la vitesse de la lumière sur une trajectoire de 288 mètres de circonférences. La lumière synchrotron est rayonnée tangentiellement à la trajectoire des électrons, c'est-à-dire dans la même direction que les étincelles s'échappant d'une pierre à aiguiser ou que le marteau d'un lanceur de marteau.

Le fait que toutes particules portant une charge électrique émettent de la lumière lorsqu'elles se meuvent sur une trajectoire curviligne permet de générer le rayonnement synchrotron. Des aimants de déflexion génèrent un champ magnétique qui dévie ces particules chargées et rapides et les maintiennent sur la bonne trajectoire.

1. décembre 2009

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La source de neutrons SINQ

Matière et matériaux Recherche avec des neutrons Grands instruments de recherche

Dans la source de spallation SINQ, un faisceau de protons rapides (environ 80 % de la vitesse de la lumière) provenant de l'accélérateur de protons du PSI rencontre un bloc de plomb (la cible). Si un proton rapide entre en collision avec un noyau de plomb, celui-ci est échauffé et laisse évaporer, en quelque sorte, 10 à 20 neutrons. Les neutrons qui sont alors libérés sont très rapides, beaucoup trop rapides pour les expériences. Afin de freiner les neutrons après leur génération, la cible tout entière est placée dans un réservoir rempli d'eau lourde

1. décembre 2009

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L'accélérateur de protons du PSI

Matière et matériaux Recherche avec la lumière synchrotron Recherche avec des neutrons Recherche avec des muons Grands instruments de recherche Physique des particules

Les neutrons et les muons nécessaires aux expériences menées au PSI sont générés en projetant un faisceau de protons très rapides sur une cible – en plomb à la source de neutrons SINQ et en carbone à la source de muons SμS. Dans ce but, les protons sont accélérés dans l'accélérateur pour atteindre environ 80% de la vitesse de la lumière. L'accélérateur de protons est en service depuis 1974 et après de multiples améliorations, il génère actuellement le faisceau de protons le plus intense au monde.

1. décembre 2009

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Service offert aux utilisateurs – un service pour la communauté scientifique

Matière et matériaux Recherche avec la lumière synchrotron Recherche avec des muons Recherche avec des neutrons Grands instruments de recherche Physique des particules

Les neutrons, la lumière synchrotron et les muons sont extrêmement utiles pour des chercheurs dans de nombreuses disciplines scientifiques. Grâce à ces sondes il est possible de déterminer la structure de cristaux, de comprendre des processus magnétiques ou d'élucider les structures de matériaux biologiques. Cependant, les difficultés liées à la production de ces sondes sont tels que la plupart des groupes de chercheurs ne peuvent pas accéder à des sources de neutrons, de muons ou de lumière synchrotron au sein de leur propre institut.

12. novembre 2009

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Aufbau von Materialien nanogenau untersuchen

Communiqués de presse Recherche avec la lumière synchrotron Grands instruments de recherche Matière et matériaux Recherche sur les matériaux

Ein neues Mikroskop an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS des Paul Scherrer Instituts wird es möglich machen, den Aufbau von Materialien mit bisher unerreichter Auflösung darzustellen. Dazu werden Forschende einzelne Bereiche in einem Material betrachten, die nur wenige Nanometer (millionstel Millimeter) gross sind, und für jeden dieser Bereiche bestimmen, welche chemischen Elemente darin enthalten sind.
Cette actualité n'existe qu'en allemand.

25. septembre 2007

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Year round proton radiation therapy at PSI using a new, dedicated cyclotron

Communiqués de presse Grands instruments de recherche Médecine L'Homme et la santé

A pioneer in proton therapy for the treatment of cancer, PSI has recently introduced one of the most advanced technologies in the field. A new proton accelerator, a superconducting cyclotron, has been put into operation for patient treatment. The accelerator is used in conjunction with a gantry, a device which delivers the protons to the patient from any angle. The desired dose distribution is achieved by scanning a small pencil beam of protons throughout the tumor. The performance of the new accelerator has been excellent since the start of medical operation.
Cette actualité n'existe qu'en anglais.