Un nouveau laboratoire d'analyse par diffraction des rayons X

Ce nouveau laboratoire d’analyse des matériaux par diffraction des rayons X est animé par deux départements de l’Onera : le département Matériaux et structures métalliques (DMSM) et le Laboratoire d’étude des microstructures (LEM, unité mixte de recherche Onera/CNRS). L’Onera a notamment doté  ce laboratoire de deux diffractomètres.

Objectifs : (1) mieux connaître la composition et la structure à l'échelle atomique de matériaux structuraux ou fonctionnels, (2) étudier les changements de structure cristallographique (changements de phases) en fonction de la température, (3) déterminer leur état de contrainte interne afin d'enrichir les modèles utilisés dans le calcul de structure et notamment l'analyse de durée de vie.

Un des deux diffractomètres (Empyrean) est destiné à l’analyse de phase de matériaux polycristallins (poudres, massifs). Il permet de gagner un facteur 10 à 100 sur l’enregistrement des diagrammes de diffraction par rapport à l’ancien appareil et est équipé d’un four qui autorise des montées en températures jusqu’à 2300°C sous vide.

Le diffractomètre Empyrean de PANanalytical. L’Onera est le premier organisme français à en être doté.

L'autre appareil est un diffractomètre « haute résolution », destiné à l’étude d’échantillons monocristallins (massifs, couches minces). Il permet de faire des mesures de laboratoire mais aussi de préparer les campagnes sur les grands instruments (synchrotrons).

Ses caractéristiques techniques permettront de développer des montages spécifiques aux études menées à l'Onera puisque sa platine porte-échantillon peut supporter 5kg et le système de détection peut peser jusqu'à 22kg. Mesures structurales typiques : orientations cristallographiques, détermination de paramètres de maille, mesures de textures, détermination d'épaisseurs de couches minces, détermination de taux de phase.

Ce diffractomètre a été conçu à l’Onera. Il permettra de mettre en œuvre des expériences nouvelles, pour le développement de matériaux comme pour l’étude de nouveaux capteurs. Il s'agit d'un cofinancement dans le cadre d'un projet Sesame (Onera-Région Ile de France - CNRS)