Etude de la fragmentation multi- étape induite par des photons de haute énergie par coïncidences électrons Auger –ion(s) – MUSTACHE

Le projet a pour but le développement d'un nouveau dispositif expérimental qui permettra d'étudier les différentes voies de fragmentation qui se produisent au cours des cascades Auger dans des molécules contenant des atomes lourds. La mise en œuvre de la technique de coïncidence électron Auger – ion(s) avec des rayons X durs est indispensable afin d’étendre le domaine de la spectroscopie de photoélectrons couplés à des X durs aux systèmes moléculaires de plus en plus grand, y compris des molécules d'intérêt biologique. Cette mise en œuvre apportera un éclairage nouveau sur l'essence même des interactions des rayons X durs avec la matière au niveau le plus fondamental. Il est crucial pour cela de comprendre les mécanismes qui se déroulent au cours des cascades.

Les principaux objectifs de ce projet sont (1) le développement d’une technique de coïncidence pour l'imagerie d'impulsion des multiples fragments en coïncidence avec des électrons rapides (jusqu'à 15 keV); (2) d’étudier les mécanismes de fragmentation en plusieurs étapes induits par les rayons X durs et d’explorer la dynamique du transfert de charge au cours des cascades Auger dans des systèmes moléculaires de référence; (3) le développement des techniques expérimentales permettant d'étudier les dommages causés par les rayonnements dans les petits systèmes d’intérêt biologiques isolés et dans divers environnements.

Malgré sa nature très ambitieuse qui nécessite la construction d’une nouvelle instrumentation, le risque pris dans ce projet est jugé plutôt faible en raison de l'expertise exceptionnelle du coordinateur et de son équipe, qui garantit le succès du projet. L'existence des différentes techniques de pointe n'exige pas un fort développement supplémentaire mais nécessite leur fusion pour stimuler un nouveau domaine de recherche avec un potentiel énorme dans les sciences fondamentales mais également des applications possibles pour la santé et la médecine.

La construction d'une nouvelle installation instrumentale nécessitera des ressources humaines supplémentaires. Un(e) chercheur-(se) postdoctoral(e) avec une expérience en développement instrumental sera embauché(e) pour assurer la progression rapide du projet. Le choix d'embaucher un chercheur plutôt qu'un ingénieur est imposé par la richesse des informations typiquement produites par ces techniques d'imagerie de coïncidence d'électrons avec des fragments multiples, qui nécessite l'intuition du chercheur et les connaissances en Chimie-Physique pour en extraire l’information en particulier sur les mécanismes de la fragmentation induites par des rayon X durs.

Le projet est planifié de manière à assurer des délivrables à toutes les étapes du projet. Les risques éventuels sont évalués et des alternatives envisagées.

L’indépendance et les qualités du coordinateur du projet ont été démontrées par une gestion réussie des projets de recherche précédents. Le projet proposé tire son origine de (1) la propre expérience de recherche du coordonnateur, qui a ouvert de nouvelles perspectives sur les processus impliqués dans les fragmentations complexes en cascade des états avec des lacunes en couches profondes; (2) les limitations des techniques actuelles de spectroscopie à rayons X durs.

L'expérience précédente du coordinateur du projet dans le développement et l'application des techniques de coïncidence et de spectroscopie électronique fournit une base solide et les conditions préalables pour la réalisation des objectifs de ce projet.

Le caractère fondamental, innovant et multidisciplinaire du projet s'inscrit parfaitement dans le cadre de l'appel ANR.