Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation
CEMHTI - UPR3079 CNRS

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Plateforme Faisceaux de particules
Particules Beams Facilities

Responsable : Thierry Sauvage / List of Publications...

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2022 A.Canizarès, F.Foucher, M.Baqué, J.P.de Vera, T.Sauvage, O.Wendling, A.Bellamy, P.Sigot T.Georgelin, P.Simon, F.Westall
'In Situ Raman Spectroscopy Monitoring of Material Changes During Proton Irradiation'
Appl. Spectrosc. (2022) doi:10.1177/00037028211062943


La plateforme Faisceau de particules est une plateforme de recherche labellisée par l’INC

La plateforme Faisceau de particules est composée d’un accélérateur Pelletron 3MV associé à 3 lignes de faisceau et de deux accélérateurs de positons.


En savoir plus sur l’installation Pelletron
En savoir plus sur l’installation Positons
L’attractivité des installations de la plateforme émane de la large gamme d’énergie des faisceaux produits par l’accélérateur Pelletron et de la haute technicité des dispositifs prototypes développés en bout de ligne de faisceau d’une part et du caractère unique à l’échelle nationale pour la production de faisceau de positons lents d’autre part.
La plateforme dispose de moyens de caractérisation de proche surface (de 10 nm à quelques µm) remarquables (IBA- Ion Beam Analysis et SAP –Spectroscopie d’Annihilation de Positons) dont certains sont uniques à l’international (In situ IBA).
Les techniques mises en œuvre permettent de couvrir une large gamme de thématiques à la frontière entre plusieurs disciplines :
  • Etude in situ et operando des interfaces solide/gaz en température et atmosphère contrôlée (D2, O2…) avec possibilité d’utiliser des marqueurs isotopiques et étude ex situ des interfaces solide/liquide, réactivité de surface, altération et vieillissement de couches minces ou de matériaux massifs en proche surface
  • Générer du désordre dans les matériaux, étudier les effets de l'irradiation, modifier (vieillissement ou adaptation) les propriétés des matériaux, changements microstructuraux sous irradiation, étude des défauts natifs et d’irradiation
  • Étudier le comportement de l'hydrogène et de l'hélium (diffusion, migration) dans les matériaux

  • EMIR&A : Une ouverture des outils de la plateforme pour la communauté scientifique nationale et internationale

    Le CEMHTI met à disposition des utilisateurs EMIR&A environ 20% du temps faisceau sur l’installation Pelletron, avec l’expertise scientifique associée.
    EMIR&A est une Fédération de Recherche CNRS (FR 3618) sous l'égide de trois Instituts du CNRS (INP, INC et IN2P3) et également une Infrastructure de Recherche inscrite dans la feuille de route 2021-2025 du Ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'Innovation, dans le domaine des Sciences et Ingénierie des Matériaux.
    EMIR&A est un réseau national d'accélérateurs (11 plateformes d’accélérateurs d’ions et électrons réparties sur 6 sites (Caen, Orléans, Orsay, Palaiseau, Paris et Saclay) dédié aux études d'irradiation de matériaux et de molécules et/ou à leur analyse par faisceaux d'ions.
    En savoir plus sur IR EMIR&A

    Une équipe, des expertises…

    Les membres de la plateforme ont des expertises de haut niveau et complémentaires dans les domaines de la science de l’irradiation et de la caractérisation des matériaux par techniques IBA et dans différents domaines liés à la technique (instrumentation scientifique, techniques des accélérateurs, conduite grand instrument, conception mécanique, automatisme, informatique industrielle et électronique). Ils conçoivent des dispositifs expérimentaux prototypes et initient des connexions avec d’autres installations européennes et participent à des réseaux.

    Conception de dispositifs expérimentaux prototypes
    En savoir plus sur le réseau RASTA (Réseau d'Aides Scientifiques et Techniques des Accélérateurs)

    Mots clés des thématiques de recherche traitées sur les installations de la plateforme


    Défauts dans les matériaux, Eléments légers (H, D, He, C, N, O…), Interfaces solide/liquide ou gaz, Mesures in situ par spectroscopies optiques (Raman, PL), Couplage techniques IBA et mesure in situ (Sous irradiation, Température, Atmosphère et Illumination), Résistivité des matériaux sous irradiation, Matériaux en couches minces…

    Collaborations

  • Académiques : Grand campus Orléans (CBM, GREMI, ICMN, ISTO), C2N, PROMES, ICCF Clermont Fd, CIRIMAT, IMN, LGC, PIIM, LSI, LPICM, INAC, IEM, multisites CEA (DEN, DAM, DSM), IP2I, IJClab et international (CIEMAT, PSI, JRC Karlsruhe, Univ. Sheffield…)
  • Programmes de Recherche et Réseaux nationaux : MATEX, Région, NEEDS, FRFCM (Fusion), ANR, Europe (Infrastructure, EURATOM)
  • Infrastructure de recherches et GDR : EMIR&A, SCINEE
  • Industriels : PME et grands groupes industriels (EDF, Saint-Gobain, LYNRED, SGD Pharma, DWS, IREIS, EDF, MBDA …)
  • Publications des membres | member's publications
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    ACL

    doi HAL 
    A.Canizarès, F.Foucher, M.Baqué, J.P.de Vera, T.Sauvage, O.Wendling, A.Bellamy, P.Sigot T.Georgelin, P.Simon, F.Westall
    "In Situ Raman Spectroscopy Monitoring of Material Changes During Proton Irradiation"
    Applied Spectroscopy 2022

    ACL

    doi HAL 
    Konstantina Christina Topka, Babacar Diallo, Maxime Puyo, Paris Papavasileiou, Charlotte Lebesgue, Cecile Genevois, Yann Tison, Cedric Charvillat, Diane Samelor, Raphael Laloo, Daniel Sadowski, François Senocq, Thierry Sauvage, Hugues Vergnes, Marie-Joelle Menu, Brigitte Caussat, Viviane Turq, Nadia Pellerin, Constantin Vahlas
    "Critical level of nitrogen incorporation in silicon oxynitride films : transition of structure and properties, towards enhanced anticorrosion performance"
    ACS Applied Electronic Materials 4 1741-1755 2022

    ACL

    doi HAL 
    A Hollingsworth, M.F.Barthe, M Lavrentiev, P Derlet, S Dudarev, D Mason, Z Hu, P Desgardin, J Hess, S Davies, B Thomas, H Salter, E Shelton, K Heinola, K Mizohata, A de Backer, A Baron-Wiechec, I Jepu, Y Zayachuk, A Widdowson, E Meslin, A Morellec
    "Comparative study of deuterium retention and vacancy content of self-ion irradiated tungsten"
    Journal of Nuclear Materials 558 153373 2022
    ACL

    doi HAL 
    Konstantina Christina Topka, Hugues Vergnes, Tryfon Tsiros, Paris Papavasileiou, Laura Decosterd, Babacar Diallo, François Senocq, Diane Samelor, Nadia Pellerin, Marie-Joëlle Menu, Constantin Vahlas, Brigitte Caussat
    "An innovative kinetic model allows insight in the moderate temperature chemical vapor deposition of silicon oxynitride films from tris(dimethylsilyl)amine"
    Chemical Engineering Journal 431 133350 2022

    ACL

     
    K.Djanashvili, W.Zhang, R.T.M.de Rosales, I.Da Silva, J.Sobilo, S.Lerondel, É.Tóth, S.Lacerda
    "On the Versatility of Nanozeolite LTL for Biomedical Applications: Zirconium-89 Radiolabeling and in Vivo PET study"
    Advanced Healthcare Materials submitted 2021
    ACL

    doi  
    Chaturvedula S.Sastri, Thierry Sauvage, Gilbert Blondiaux, Olivier Wendling, Aurélien Bellamy, Christian Humburg
    "Analysis of carbon in archaeological glass and pottery by low energy deuteron activation technique"
    Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 329 889–897 2021
    ACL

    doi HAL 
    Z.Hu, P.Desgardin, C.Genevois, J.Joseph, B.Décamps, R.Schäublin, M.F.Barthe
    "Effect of purity on the vacancy defects induced in self–irradiated tungsten: A combination of PAS and TEM"
    Journal of Nuclear Materials 556 153175 2021
    ACL

    doi HAL 
    M.Gerardin, E.Gilabert, D.Horlait, M.F.Barthe, G.Carlot
    "Experimental study of the diffusion of Xe and Kr implanted at low concentrations in UO2 and determination of their trapping mechanisms"
    Journal of Nuclear Materials 556 153174 2021
    ACL

    doi HAL 
    B.Diallo, K.C.Topka, Maxime Puyo, C.Lebesgue, C.Genevois, R.Laloo, Diane Samelor, H.Lecoq, M.Allix, H.Vergnes, F.Senocq, P.Florian, V.Sarou-Kanian, T.Sauvage, M.J.Menu, B.Caussat, V.Turq, C.Vahlas, N.Pellerin
    "Network hydration, ordering and composition interplay of chemical vapor deposited amorphous silica films from tetraethyl orthosilicate"
    Journal of Materials Research and Technology 13 534-547 2021
    ACL

    doi  
    Eva Kovacevic, Thomas Strunskus, Neelakandan M.Santhosh, Janez Zavašnik, Wolfgang E.S.Unger, Thierry Sauvage, Mohamed-Ramzi Ammar, Uroš Cvelbar, Johannes Berndt
    "Thermal stability studies of plasma deposited hydrogenated carbon nitride nanostructures"
    Carbon 184 82-90 2021
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