Les lignes de lumière, au cœur de la recherche : dans un synchrotron, les expériences se déroulent dans des lignes de lumière : des "laboratoires" spécialisés, dotés de leur propre potentiel expérimental et de leur propre équipe.
L’émission de lumière synchrotron se produit de l’infrarouge aux rayons X durs. Chaque utilisateur peut sélectionner, dans la gamme définie pour la ligne de lumière, la longueur d’onde adaptée à l’expérience qu’il conduit. Les lignes de lumière sont complémentaires les unes des autres et chacune d’elle est orientée pour des techniques, des domaines de recherche et des applications particulières.
C’est la première cabine où arrive, depuis l’accélérateur le faisceau de lumière. Miroirs et monochromateurs sélectionnent la longueur d’onde nécessaire à l’expérience et focalisent le faisceau. Les dispositifs optiques et toute l’instrumentation qui les accompagnent ont été définis, fabriqués et testés pour chaque ligne de lumière. Ce sont des objets de très haute technologie dont la mise au point conditionne beaucoup la qualité des expériences réalisées.
L’échantillon à étudier, généralement très petit (<mm) et très complexe, est positionné sur son support. Lorsqu’il reçoit la lumière incidente, il répond de diverses manières. Cette réponse est enregistrée par des détecteurs qui dépendent du type d’émission : la précision du positionnement de l’échantillon et de la trajectoire du faisceau incident doit être très fine, étant donné les petites dimensions du faisceau comme de l’échantillon. A SOLEIL, les cabines optiques et certaines cabines expérimentales (en particulier celles destinées à recueillir des rayons X) sont entourées de murs de plomb afin d’éviter toute émission de faisceau de rayonnement synchrotron vers l’extérieur de la ligne de lumière
Les équipes de recherche de SOLEIL pilotent les expériences. Elles mettent au point les montages expérimentaux, accueillent les utilisateurs, les guident dans l’utilisation des équipements ou réalisent avec eux l’expérience, selon leurs besoins. A cette phase d’expérimentation proprement dite et d’enregistrement des résultats, succède la phase d’analyse des données pour laquelle les équipes SOLEIL travaillent encore en étroite collaboration avec les utilisateurs. Chaque équipe de ligne développe également ses propres sujets de recherche, assurant ainsi une veille scientifique très fine dans son domaine et produisant des résultats de recherche propre de premier plan.
