Un nouvel instrument à haut potentiel

Le CRP - Gabriel Lippmann et la société Zeiss ont signé jeudi 27 novembre un contrat qui va permettre au centre de recherche luxembourgeois de s’équiper d’un Microscope à Ions Hélium (HIM). Cet instrument a un grand potentiel pour le développement du Luxembourg Institute of Science and Technology qui va naître en janvier du regroupement des CRP Henri Tudor et Gabriel Lippmann.

Et quel potentiel ! Commercialisé par Zeiss en 2013 et couplé à un spectromètre de type SIMS (Spectrométrie de Masse des Ions Secondaires) intégrable développé par le CRP - Gabriel Lippmann, ce microscope a déjà permis d’obtenir des images avec une résolution latérale de 8 nanomètres. Comment une équipe de recherche luxembourgeoise a-t-elle contribué à atteindre ce nouveau record du monde dans le domaine de l’imagerie SIMS ?

Avant de répondre à cette question, il est bon de situer l’exploit. Jusqu’à présent, le NanoSIMS 50 développé par CAMECA, la "Rolls Royce" des Spectromètres de Masse d’Ions Secondaires (SIMS), permettait d’obtenir des images avec une résolution de 50 nanomètres. Et pour mieux se rendre compte encore des tailles dont on parle, il faut savoir qu’un cheveu à un diamètre d’environ 100.000 nanomètres et qu’un virus a une taille de plus ou moins 50 nanomètres.

Pour comprendre comment ce résultat a été obtenu, il faut remonter à 2011. La société Zeiss travaille alors sur son futur Microscope à Ions Hélium, un instrument permettant d’obtenir des images avec une résolution latérale ultime. Ce microscope ne permet cependant pas d’obtenir d’information chimique sur l’échantillon analysé. Depuis plusieurs années, une équipe d’instrumentation scientifique du CRP - Gabriel Lippmann s’est spécialisée dans le développement de la Spectromètrie de Masse d’Ions Secondaires (SIMS), un type de microscope qui lui permet d’obtenir ces données chimiques. L’idée est donc d’intégrer un module SIMS sur le microscope de Zeiss. Un projet de recherche est monté pour voir si c’est faisable.

Pour attirer de nouveau projet

Les résultats sont positifs et l’instrument est développé par les chercheurs luxembourgeois pour le compte de la société Zeiss. Un prototype est installé sur un Microscope à Ions Hélium au centre de recherche de développement de Zeiss à Peabody (USA) en novembre 2012. Les résultats sont excellents et l’intérêt pour cet instrument disposant de capacités uniques au monde grandit tout naturellement. En juin 2013, Zeiss et le CRP - Gabriel Lippmann signent un contrat suivant lequel le centre luxembourgeois va développer un système SIMS complet dédié aux instruments HIM. Cet instrument est installé en avril 2014 au centre R&D de Zeiss. C’est alors que ce fameux record du monde est battu.

Depuis, les chercheurs luxembourgeois travaillent sur un upgrade qui va être testé au Etats-Unis début décembre. Cette version de l’instrument SIMS sera également installée sur le HIM chez un premier client de Zeiss, à savoir l’Université de Newcastle.

Le LIST s’équipe de ce nouvel instrument dont une dizaine d’exemplaires sont installés dans le monde, mais aucun dans la Grande Région. A côté de la poursuite de la collaboration avec Zeiss, les perspectives offertes par le Microscope à Ions Hélium sont nombreuses. Au niveau scientifique, il doit permettre d’aider le centre à attirer de nouveaux projets, notamment H2020, et offre un potentiel de publications élevé. Il entre également dans la stratégie développée pour le département "Materials Research and Technology" du Luxembourg Institute of Science and Technology auquel il sera livré en mars 2015.