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L'installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF) est un exemple remarquable de coopération scientifique européenne. 21 pays contribuent au financement et au fonctionnement de cette source de rayons X, qui est l'une des plus puissantes au monde. Avec la nouvelle "source extrêmement brillante" récemment mise en service, le premier synchrotron à haute énergie de quatrième génération, l'ESRF étend ses capacités uniques pour la recherche sur les biomolécules, les nanomatériaux, les catalyseurs actifs, les fossiles ou les biens culturels précieux. Il est indispensable pour les analyses structurelles en physique du solide, en biologie moléculaire, en science des matériaux, pour le diagnostic et la thérapie en médecine, ainsi que pour les expériences spéciales en radiobiologie, en physique fondamentale et en chimie physique.
L'ESRF s'est imposé comme une source synchrotron unique au monde, car il permet de réaliser des expériences et des analyses qui ne peuvent être effectuées ailleurs. Pour cette raison, environ 7000 scientifiques viennent chaque année à l'ESRF pour effectuer leurs mesures. Par exemple, les processus de croissance de cristaux de haute qualité ont été étudiés, ou l'assurance qualité des alliages et des matériaux céramiques a été réalisée. Parmi les autres projets liés aux applications, citons le suivi des performances des batteries au fil du temps, des études sur le vieillissement des matériaux dans les bâtiments et la mesure de la pollution environnementale par les métaux lourds.
Les membres de l'organisation sont l'Allemagne, la France, le Royaume-Uni, l'Italie, la Russie, la Suisse, l'Espagne et les consortiums BENESYNC (Belgique et Pays-Bas) et NORDSYNC (Danemark, Finlande, Norvège et Suède). Des accords de collaboration scientifique existent avec le Portugal, Israël, l'Autriche, la Pologne, la République tchèque, la Hongrie, l'Afrique du Sud et l'Inde. Le fonctionnement de l'ESRF coûte aux membres et aux associés un peu plus de 100 millions d'euros par an. Plus de 600 employés assurent le fonctionnement de l'ESRF.
Depuis 1998, l'installation était pleinement opérationnelle avec 30 lignes de faisceaux et se caractérisait par une très grande disponibilité et stabilité des rayonnements; elle fonctionnait 24 heures sur 24 et fournissait aux chercheurs 5500 heures de rayons X par an. Après une phase de mise à niveau de seulement 20 mois et un investissement de 150 millions d'euros, la nouvelle "Extremely Brilliant Source" ESRF-EBS met à la disposition de la communauté des chercheurs l'infrastructure de ce type la plus puissante au monde depuis août 2020.
ESRF-EBS, le premier synchrotron à haute énergie de quatrième génération
Après la mise en œuvre réussie d'un programme de mise à niveau pour le renouvellement complet du parc de lignes de faisceaux (y compris l'instrumentation et l'acquisition de données) de 2008 à 2015, le projet ambitieux d'un ESRF-EBS a été lancé. L'ancien anneau de stockage des électrons a été retiré et remplacé par une nouvelle machine qui produit les rayons X les plus brillants, les plus cohérents et les plus petits jamais produits par une installation synchrotron. La sensibilité et la dynamique de l'imagerie à l'échelle nanométrique permettent de filmer même les processus macromoléculaires et les réactions chimiques. L'ESRF-EBS a également déjà fourni des informations clés sur l'effet du Covid-19 sur le poumon humain. Grâce au respect du budget et du calendrier, l'ESRF-EBS a été financé sans augmentation des cotisations des membres, notamment grâce à l'adhésion de la Russie à l'ESRF en 2014.
Participation suisse
Les chercheurs suisses de plus de 20 instituts et centres utilisent les faisceaux de l'ESRF pour leurs études et expériences respectives. Comme le temps de faisceau est attribué de manière compétitive sur la base de la qualité scientifique des demandes et que les chercheurs suisses ont l'un des taux de réussite les plus élevés, l'utilisation moyenne de l'installation par la Suisse a été pendant de nombreuses années supérieure à la valeur à laquelle elle avait effectivement droit selon la part de contribution. Ce chiffre a légèrement diminué depuis 2008, car les chercheurs suisses utilisent de plus en plus la Source de Lumière Suisse SLS du PSI.
À l'ESRF, les chercheurs suisses ont uni leurs forces à celles des chercheurs norvégiens et exploitent depuis 1994 deux lignes de faisceaux propres, les Swiss-Norwegian Beamlines SNBL. Depuis le début de l'année 2021, elles sont financées par l'Université norvégienne de technologie NTNU à Trondheim, l'EPFL, l'ETHZ et l'Université de Genève.
La Suisse contribue à hauteur de 4% au budget annuel de l'ESRF, ce qui correspond à un montant d'environ 5 millions de francs suisses. Le SEFRI est responsable de la participation de la Suisse à l'ESRF. L'industrie suisse a pu fournir à Grenoble plusieurs composants et systèmes de haute technologie pendant la construction des installations, et les travaux d'exploitation et de maintenance qui en découlent apportent à l'industrie suisse des commandes substantielles. 11,3% des contrats de l'ESRF vont à des entreprises suisses (moyenne sur trois ans), alors que la Suisse ne détient que 4% des parts de l'ESRF. La Suisse est ainsi le membre de l'ESRF ayant le meilleur retour industriel, grâce notamment à l'excellence des entreprises suisses actives dans la détection des rayons X. Le «Swiss ILO Office» est chargé de soutenir les relations entre les entreprises suisses et l’ESRF.
Contact
SEFRI, Laurent Salzarulo
Chef de la délégation suisse
Institut Paul Scherrer
Oliver Bunk
Délégué scientifique pour la Suisse
SEFRI, Kevin Reymond
Représentant suisse au Comité administratif et financier d’ESRF (AFC)