Qu'est-ce que l'ESRF ?

Imaginez une source de rayons X 100 milliards de fois plus brillante que les rayons X utilisés à l’hôpital, des rayons X permettant de comprendre les plus petits détails de la structure de la matière, au niveau atomique. Ces rayons X, aux propriétés exceptionnelles, existent. Ils sont produits à l’ESRF, le synchrotron européen, basé à Grenoble, au cœur d’un campus international et innovant.

Une lumière brillante pour la science

L’ESRF produit la plus intense et la plus brillante des sources de rayons X durs au monde. Ces rayons X sont produits par des électrons de très haute énergie circulant dans un accélérateur aux dimensions impressionnantes, “l’anneau de stockage” (844m de circonférence).

L’ESRF fonctionne à la manière d’un microscope géant, qui “filme” la position et le mouvement des atomes et révèle la structure de la matière dans toute sa beauté et sa complexité. L’ESRF offre ainsi aux scientifiques des outils inégalés pour l’exploration des matériaux et de la matière vivante, dans des domaines très variés allant de la chimie et de la physique des matériaux, à l’archéologie et au patrimoine culturel, en passant par la biologie structurale, la santé et les sciences de la vie, les sciences de l’environnement, de l’information et les nanotechnologies. La qualité de cette source de rayons X permet de répondre à de nombreuses questions : De quoi est composée notre planète ? Comment expliquer les propriétés de certains matériaux ? Pourrons-nous un jour développer des traitements plus ciblés pour lutter contre les cancers, contre les épidémies ? Produire des matériaux plus performants et plus respectueux de l’environnement? Inventer de nouveaux composants électroniques ? Lutter plus efficacement contre la pollution ?

Une référence pour la science et l’innovation

L’ESRF est fondée sur une collaboration internationale, qui n’a eu de cesse de se développer depuis sa création, en 1988, lorsque 11 pays européens ont uni leurs forces pour construire le synchrotron européen. L’ESRF est une société civile de droit français.

1994 marque le début du fonctionnement de l’ESRF, avec l’ouverture de 15 lignes de lumière ou stations expérimentales.

Aujourd’hui, l’ESRF, qui compte 650 salariés, est gouverné par 21 pays partenaires et est dotée de 43 lignes de lumière, toutes spécialisées et équipées d’instruments d’excellence. Chaque année, plusieurs milliers de chercheurs du monde entier viennent à Grenoble réaliser des expériences sur ces lignes de lumière, en fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.

La plupart des recherches conduites à l’ESRF sont publiques et les résultats publiés en “open access”. Mais l’ESRF est également ouvert la recherche industrielle et a développé des partenariats avec de nombreuses entreprises dans les domaines de la pharmaceutique, de la chimie, de la catalyse, des cosmétiques, de l’alimentation, des nanotechnologies, de la médecine, des matériaux. Les techniques proposées permettent en effet de tester des matériaux en temps réel et dans les conditions réelles et d’améliorer les procédés industriels.

Préparer l’avenir

Le monde de la recherche est très compétitif. Depuis sa création, l’ESRF, première source de lumière dite de troisième génération, a multiplié les records (brillance de la source, stabilité et cohérence du faisceau de rayons X).

Pour rester à la pointe de l’innovation, l’ESRF s’est lancé, en 2009, dans un programme ambitieux et innovant de modernisation, “ l’Upgrade Programme ”, qui s’est traduit par la création de 19 lignes de lumière et de nouveaux équipements. En 2015, l’ESRF a lancé la seconde phase de ce programme avec le projet “ESRF - EBS ” (Source de lumière Extrêmement Brillante). Ce programme représente un investissement de 150M€ sur la période 2015-2022. L’enjeu est la construction d’un nouvel anneau de stockage avec des performances inégalées, multipliées par 100 en terme de brillance et de cohérence du faisceau de rayons X. En construisant une nouvelle génération de synchrotron, l’ESRF repousse les limites de l’exploration scientifique et offre aux scientifiques des outils inédits dans des domaines scientifiques très variés comme la nanoscopie aux rayons X pour la création de nouveaux matériaux, la science aux conditions extrêmes (science des planètes, matériaux technologiques), la nano-imagerie multidimensionnelle (3D, en temps réel), la biologie structurale et les sciences de la santé, les sciences de la matière, les nanotechnologies, les sciences de l’environnement et de l’énergie, la paléontologie, l’archéologie et la culture.