Un lien vers un dossier thématique du CEA sur les nouveaux instruments de microscopie : microscope électronique à balayage, microscope à force atomique, spectromètre à temps de vol, spectromicroscope de photo-électrons...
Mot(s) clés libre(s) : microscope, microscopie, microscope électronique à balayage, microscope à force atomique, AFM, ToFSIMS, spectromètre, spectromètre de masse, PEEM, PhotoElectron Emission Microscope

Il s'agit de montrer comment analyser les constituants d'un gaz en utilisant un spectromètre de masse. Le système est bien décomposé pour expliquer le fonctionnement et les utilisations possibles.Vidéo issue du projet VideoManip dont l'objectif est la réalisation de courtes séquences filmées, montrant des expériences réelles, qui seraient à la fois trop complexes pour être montées et montrées en amphi, et pas assez riches d'enseignement pour justifier un TP de plusieurs heures. Les sciences de l'ingénieur consistent à utiliser un phénomène physique pour construire un objet répondant à un besoin donné. Cela suppose de la part des scientifiques, des (futurs) ingénieurs et des (futurs) enseignants qui les forme(ro)nt une connaissance assez intime des phénomènes physiques exploitables. Dans le processus d'acquisition de cette connaissance, rien ne remplace la confrontation directe au phénomène étudié au travers de l'expérimentation. La "manip de cours" ou "manip d'amphi" (expérimentation par le professeur pendant le cours magistral) permet de confronter immédiatement les étudiants au phénomène étudié sans avoir à attendre qu'ils aient acquis suffisamment de compétence pour pouvoir manipuler eux-mêmes. Ce genre d'illustration représente un investissement important, tant pour la mise en place de l'expérimentation elle-même que pour celle des dispositifs annexes permettant de la faire visualiser par un grand auditoire.
Mot(s) clés libre(s) : analyse de gaz, détection d'ions, ionisation, phase gazeuse, spectrométrie de masse

À trois reprises entre 2000 et 2006, Jean Duprat, physicien au Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (CSNSM) d'Orsay, s'est rendu avec son équipe à Concordia, la base scientifique franco-italienne du Pôle Sud, afin d'y collecter des micrométéorites, en fondant la neige qui les contient. Le but de ces campagnes et des études qui les suivent (recoupant les données recueillies par Stardust, la sonde de la NASA qui a rapporté fin 2006 des échantillons prélevés dans la queue de la comète Wild 2), est de comprendre grâce à des poussières témoins des premiers moments du système solaire primitif, comment notre étoile et son cortège de planètes se sont formées il y a 4,5 milliards d'années.GénériqueAuteurs-réalisateurs : Jean-François Dars (CNRS Images), Anne Papillault (CNRS Images) et Jean Duprat (CSNSM, UMR CNRS, Orsay). Production : CNRS Images Diffuseur : CNRS Images. www.cnrs.fr/cnrs-images/
Mot(s) clés libre(s) : comète, cosmochimie, étoile, matériau cométaire, météorite, micrométéorite, microsonde ionique, origines du système solaire, planète, spectrométrie de masse, Stardust, système solaire

Au début du siècle, la caractérisation des molécules consistait essentiellement en tests chimiques donnant naissance à des précipités, des couleurs, voire des odeurs. Ces techniques ont été supplantées par des méthodes physiques, dans lesquelles les molécules, soumises à certaines stimulations fournissent, sous forme de diagramme, une réponse ou spectre. Plusieurs méthodes spectroscopiques étudient l'interaction avec la matière des ondes électromagnétiques dans divers domaines de longueur d'onde. Le domaine de l'infrarouge (IR) permet de reconnaître la présence de certaines liaisons ou groupements d'atomes et fournit une " empreinte digitale " caractéristique. Dans le domaine des ondes radio, la résonance magnétique nucléaire (RMN) s'applique en premier lieu au carbone et à l'hydrogène mais également à de nombreux autres éléments. Cette méthode a connu depuis 1960 d'extraordinaires développements. L'un des plus récents, la RMN à deux dimensions, met en évidence des connexions entre atomes d'où une véritable cartographie moléculaire. Dans le domaine de la lumière visible ou ultaviolette, les renseignements obtenus sont d'une moindre richesse, mais cette spectroscopie, avec d'ailleurs l'IR, permet l'étude de molécules hors de notre atteinte comme celles des atmosphères planétaires ou de l'espace interstellaire. Enfin la spectrométrie de masse (SM) étudie les fragmentations des molécules sous l'effet, par exemple, d'un bombardement d'électrons. Des masses de ces fragments on peut déduire leur formule chimique qui permet de reconstituer la molécule originelle. Par ailleurs, ces spectres fournissent une signature qui, traitée numériquement, permet une identification automatique si la molécule a déjà été répertoriée dans une bibliothèque. Cette technique, couplée avec une méthode de séparation telle que la chromatographie en phase gazeuse est d'une puissance inégalée pour l'analyse de mélanges complexes.
Mot(s) clés libre(s) : chimie moléculaire, chromatographie, conformation, infra-rouge, IRM, micro-onde, modélisation, molécule, résonance magnétique nucléaire, spectrométrie de masse, spectroscopie, ultra-violet