PSICHÉ

PSICHÉ (Pression Structure Imagerie par Contraste à Haute Énergie) : cette ligne de lumière est dédiée à la diffraction de rayons X en conditions extrêmes (pression-température) et à la tomographie par contraste d'absorption à haute énergie (20-50 keV).

La ligne de lumière PSICHÉ est installée sur une portion courte et rectiligne de SOLEIL (I03c). La source est placée dans un wiggler multipôles sous vide (2,1 T) qui délivre un rayon de lumière blanche avec une large gamme d'énergie photonique (15-100 keV).
Pour effectuer les différentes expériences prévues sur la ligne de lumière, quatre modes de fonctionnement différents seront mis en œuvre :

Mode lumière blanche : diffraction de rayons X dispersive en énergie
Mode monochromatique focalisé : diffraction de rayons X dispersive en angle
Mode monochromatique non focalisé : tomographie à haute résolution en énergie
Mode monochromatique non focalisé : tomographie à flux élevé

La ligne de lumière est divisée en deux compartiments. Le premier héberge les composants optiques mais est également utilisé pour les expériences en lumière blanche (mode 1). Le second est destiné aux expériences monochromatiques (modes 2,3 et 4).

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Données techniques

Gamme d'énergie

15-100 keV en lumière blanche (la partie à basse énergie est filtrée)
15-50 keV pour le rayon monochromatique

Résolution en énergie (∆E/E)

∆E/E ~10^-2 pour le mode 1 (résolution du détecteur au germanium) et le mode 4 (double monochromateur multicouches)
∆E/E ~10^-3 pour les modes 2 et 4 (monochromateur à double cristal)

Source

Wiggler multipôles sous vide : 2,1 T, période de 50 mm, 38 périodes

Composants optiques

- Miroir vertical de focalisation
- Monochromateur à double cristal (Si111 et focalisation sagittale Si 311)
- Deux miroirs de focalisation en géométrie KB
- Double monochromateur multicouches

Environnement de l'échantillon

- Cellules à enclumes de diamant
- Cellule Paris-Édimbourg
- Cellule multi-enclumes de grand volume
- Dispositif Raman pour mesures in-situ
- Dispositif de mesure de la pression

Flux sur l'échantillon

- Lumière blanche : 1-8 10⁸ ph/s/0.1% E dans un trou de 10 μm x10 μm
- DCM 311: à 30 keV, 4x10¹¹ ph/s sur un point de 100 μm x100 μm spot , 1x10¹⁰ ph/s sur un point de 10 μm x10 μm après le KB
- DCM 111: à 30 keV, 1,4 10¹³ ph/s sur un point de 16,8 x 5,9 mm²
- DMM : 3,5 10¹⁵ ph/s sur un point de 15 x 3 mm²

Détecteurs

- Détecteur solide au germanium
- Plaque images MARE Research
- Flat pane

Thématiques scientifiques

Diffraction de rayons X	Matériaux en conditions extrêmes Sciences de la terre (structure terrestre), physique (solides moléculaires, matériaux fonctionnels, matériaux à électrons fortement corrélés...), chimie (synthèse de matériaux durs), biologie (repliement et dépliement de protéines)
Tomographie	Métallurgie, alliages métalliques sous contrainte (dont hautes pressions)