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Unité Matériaux et Transformations
CNRS UMR 8207 - Université de Lille

UMET - Hautes Pressions Sur Grands Instruments

Cellule diamant

L’expertise de l’équipe Matériaux Terrestres et Planétaires, pour l’étude de matériaux et minéraux en conditions extrêmes de pression et de température, repose principalement sur deux types de techniques de haute pression : cellules à enclumes de diamant et presses à gros volume, ainsi que des techniques de caractérisation avancées utilisant le rayonnement X sur grands instruments.

 

Les grands instruments

Vue aérienne du synchrotron SOLEIL. C. Kermarrec - SOLEIL — Synchrotron SOLEIL, GFDL, Wikipédia.
Vue aérienne du synchrotron SOLEIL. C. Kermarrec - SOLEIL — Synchrotron SOLEIL, GFDL, Wikipédia.

Les grands instruments de recherche sont des centres nationaux ou internationaux dans lesquels sont installées des expériences qui seraient impossibles à conduire dans des laboratoires plus petits. Pour le domaine des hautes pressions, les sources de lumière comme les synchrotrons sont particulièrement utiles car ils donnent accès à des rayonnements suffisemment intenses et focalisés pour permettre des mesures in-situ, pendant que l'échantillon est sous haute pression.

Dans le cadre de nos activités de recherche, nous utilons principalement

 

Les appareils haute pression sur grands instruments

Expérience en presse multi-enclumes sur la ligne ID06 de l'ESRF.
Expérience en presse multi-enclumes sur la ligne ID06 de l'ESRF.
Expérience en cellule à enclumes de diamants sur la ligne ID27 de l'ESRF.
Expérience en cellule à enclumes de diamants sur la ligne ID27 de l'ESRF.
Une cellule diamants avec chauffage résistif sur la ligne P02.2 à PETRA III.
Une cellule diamants avec chauffage résistif sur la ligne P02.2 à PETRA III.
Le montage de chauffage laser sur la ligne P02.2 à PETRA III.
Le montage de chauffage laser sur la ligne P02.2 à PETRA III.

Les cellules à enclume de diamant, presses Paris-Edinburgh et presses multi-enclumes sont généralement installés sur des lignes de lumière dédiées disposant de systèmes de mesures, de chauffage, et de positionnement appropriés. Ces lignes sont aussi, généralement, associèes à un laboratoire sur place permettant de préparer les échantillons avant l'expérience.

Types de mesures

Mesures de déformation sur synchrotron. Radiographie et diffraction sont utilisées pour quantifier la déformation, la contrainte, et la texture de l'échantillon.
Mesures de déformation sur synchrotron. Radiographie et diffraction sont utilisées pour quantifier la déformation, la contrainte, et la texture de l'échantillon.
Diffraction multigrains en cellule diamant. Suivi in situ et grain à grain de l’évolution de la microstructure d'un échantillon.
Diffraction multigrains en cellule diamant. Suivi in situ et grain à grain de l’évolution de la microstructure d'un échantillon.

Dans notre cas, nous utilisons principlament des lignes de lumière produisant des rayons X avec lesquelles nous réalisons des mesures de diffraction, de radiographie, et de tomographie. Nous étudions ainsi les propriétés physiques de nos échantillons, telles que leurs structures crystallographiques, microstructures, ou propriétés plastiques.

Quelques exemples de travaux 

 
UMET - Unité Matériaux et Transformations
CNRS UMR 8207
Université de Lille
Bâtiment C6
59655 Villeneuve d'Ascq
France
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