Sources 4eme generation Applications dans le domaine des X mous Matière diluée : femtochimie, alignement & dynamique de photoionisation, spectroscopie sur espèces pré-sélectionnées: atomes, molécules, nanoparticules isolées, agrégats sélectionnés en masse, processus non linéaires Plasmas : Charactérisation et dynamique des plasmas chauds Matériaux : surfaces et interfaces, dynamique d’états excités, nanospectroscopie, matière complexe, spintronique & magnetisme (études résolues en temps) Chimie Dynamique état de transition, réactivité chimique résolue en temps Biologie : Dynamique au niveau macromoléculaire (repliement protéine …): THz Imagerie P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008

P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008 Caractéristiques des expériences: analyse des particules (electrons, ions, hn etc) grande dynamique mesures en temps imagerie ( grand flux de donnée) Photoionisation en champ fort 1013 1014 , en qqs 10 fs, faisceau focalisé:  processus non-linéaires à deux (ou plusieurs) photons impliquant des électrons internes devient possible sections efficaces de l'ionisation à deux photons largement inférieure à celle de la photoionisation simple.  superposition photoionisation à 1 photon + 2 photons . P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008

P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008 Photoionisation du Xe : FLASH hn= 93 eV M.Meyer et al (LIXAM) 1 Photon 2 Photons 4d 5p Auger 4d Uret=0V Uret=-100V ~80eV ~30eV ~120eV Time-of-flight spectra recorded in and “off” focus P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008

P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008 Pour les détecteurs, deux caractéristiques seront très intéressantes: Il faut des détecteurs d'une très grande dynamique nombres très élevés des électrons produits par une impulsion, mesure en mode courant et non comptage  profil d'impulsion sur le détecteur est directement analysé pour obtenir le spectre. Uniquement une forme "propre" permet d'obtenir des spectres bien résolus et exploitables pour l'analyse en intensités relatives  Il faut un détecteur (+ électronique) qui fournit des impulsions "propres", c'est-à-dire sans réflexions, rebonds etc., même dans des conditions de fort éclairage. P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008

P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008 Dynamique d’aimantation: Imagerie (resolue en temps) par FT (J.Luning et al, LCPMR) P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008

P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008 Points critiques pour l'imagerie par diffusion du RX cohérent - la dynamique des pixels:  directement reliée au contraste de l’image - nombre de pixel: nombre de pixel fois résolution spatiale demandée = taille maximale de l'image - taille de pixel: pour un photon absorbé 'proche' à la frontière entre deux pixels, les électrons produits sont partagé par les deux pixels.  perte en résolution spatiale - temps de lecture des détecteurs: pas de pb pour l'imagerie « single shot » mais certainement pb pour l'imagerie à haute résolution spatiale ex sources synchrotrons: 0.1 à 1 seconde aujourd'hui pour avoir trop d'intensité au centre, mais 40 secondes pour lire le CCD avec 2kx2k pixels. P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008

Dynamique nucléaire d’ions multiplement chargés: explosion Coulombienne sondée par « covariance mapping » (Miron et al, SOLEIL) Coulomb explosion of CO2 Cornaggia et al  role de l’excitation vibrationnelle sur les chemins de fragmentation multiple  analyse en correlation tir à tir (non en coincidence) donc grand flux de donnée pour une analyse statistique significative P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008

Photoémission dans le référentiel moléculaire de petites molécules polyatomiques excitées en couche K ou L Corrélations vectorielles photoélectron-ions fragments DOWEK et al (LCAM) CH3Cl(1A1) + h (ê)  CH3+ + Cl+ + eph + eAug Vector Correlation velocity spectrometer  H++CH2Cl+ + eph + eAug  H++CH2+ +Cl+ + eph + eAug Diagrammes de photoémission accessibles par l’analyse des événements (e, CH3+, Cl+ ou (e, H+,CH2+,Cl+ ) (VA+, VB+,.. Ve,ê) Vx = x/T Vy = y/T Vz = f(DT) 4p collection of ions and electrons Détection sensible en temps et en position, multi-hit pour les ions Lafosse et al JCP (2001); Lebech et al RSI (2002) P.Morin Réunion détecteur CNRS/LAL Oct 2008