Spectroscopie et imagerie à champ proche

La partie spectroscopie et imagerie à champ proche de PLANETIPAG est composée :

• D’un spectromètre FTIR pour l’instrumentation
• D’un spectromètre FTIR couplé à une enceinte cryogénique ultravide pour permettre d’effectuer des synthèses de glace et d’en mesurer leurs caractéristiques : mesures en transmittance, échantillons : dépôts/films de glace et/ou de composés plus réfractaires, pastilles de KBr, liquides
• D’un spectromètre FTIR couplé à un microscope pour la mesure d’échantillons types grains (instrument OSUG)
  • mesures en transmittance, échantillons : pastilles de KBr , dépôt/films minces, particules, glaces, liquides
  • mesures en réflectance, échantillons : surfaces de poudres/ échantillon compact, pas de glace
• D’un microscope à force atomique couplé à un spectromètre infrarouge (AFM-IR) qui permet de réaliser la cartographie chimique d’un échantillon avec des résolutions nanométriques : modèle avec deux techniques complémentaires, un AFM-IR (Microscope à force atomique couplée avec à un laser infrarouge pulsé) et un s-SNOM (scattering Scanning Near Field Optical Microscopy)
• D’un spectromètre UV/Visible qui permet des mesures sur des liquides ou des solides.

L’AFM-IR fait partie du projet ERC SOLARYS porté par Pierre Beck.

Spectromètre FTIR et enceinte cryogénique

Caractéristiques techniques

• Mono détecteur InGaAs, gamme spectrale 12000 – 5000cm-1
• Mono détecteur DTGS, gamme spectrale 6000 – 400cm-1
• 2 sources lumineuses (Vis/IR et IR)
• 1 Enceinte cryogénique ultravide développée à l’IPAG (10K – 300K)
• Plusieurs cellules cryogéniques de croissance cristalline développées à l’IPAG (ep. 100 µm à 10mm)

Spectromètre FTIR et microscope

Caractéristiques techniques

• Détecteur FPA de 64x64 pixels, gamme spectrale 7000 – 600cm-1
• Mono détecteur MCT, gamme spectrale 5000 – 400cm-1
• 2 sources lumineuses (Vis/IR et IR)
• Objectif x15 et objectif ATR
• 1 cellule cryogénique développée à l’IPAG (+20°C à -192°C)
• 1 cellule chauffante sous vide développée à l’IPAG (20°C à 300°C, P< 10E-6m.bar)

Microscope à force atomique et spectromètre infrarouge (AFMIR)

Caractéristiques techniques

• AFM-IR, 2 lasers :
  • Laser Carmina , gamme spectrale2000-690 cm-1
  • Laser FireFly (Fast OPO pulsed laser) gamme spectrale : 4000 - 2700 cm
  • Résolution spatiale : 10-20 nm
• s-SNOM :
  • Laser Carmina gamme spectrale 3000-690 cm-1

Spectromètre UV/Visible

Caractéristiques techniques

• Détecteur : Si-photodiode
• Sources : Spectrophotomètre double source UV et VIS
• Gamme spectrale : 190-1100 nm
• Bande passante 1 nm
• Vitesse de scan variable de 10 à 8000 nm/min.
• Bruit de fond RMS : 0.00004 Abs
• Variation ligne de base 0.0005 Abs (200-1000 nm )
• Stabilité ligne base : 0.0004 Abs/ Heure.
• Gamme photométrique linéaire -3 à +3 Abs sur toute la gamme ( 4 Abs dans le visible).
• Précision en longueur d’onde : 0.2 nm sur toute la gamme ( 0.1 nm à 486 nm)
• Répétabilité 0.1 nm

– Van T.H. Phan, et al. (2021). Infrared spectroscopy quantification of functional carbon groups in kerogens and coals : A calibration procedure, Spectrochimica Acta Part A : Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 259, 119853. https://doi.org/10.1016/j.saa.2021.119853
– Potin, S. et al. (2020). Mineralogy, chemistry, and composition of organic compounds in the fresh carbonaceous chondrite Mukundpura : CM1 or CM2 ?, Meteoritics & Planetary Science, 55 (7), 1681-1696. https://doi.org/10.1111/maps.13540
– Battandier, M. et al. (2018). Characterization of the organic matter and hydration state of Antarctic micrometeorites : A reservoir distinct from carbonaceous chondrites, Icarus, 306, 74-93. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2018.02.002
– Quirico, E. et al. (2018). Prevalence and nature of heating processes in CM and C2-ungrouped chrondrites as revealed by insoluble organic matter, Geochimica et Cosmochimica Acta, 241, 17-37. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.08.029