Lumière sur la plateforme de spectroscopie d’absorption transitoire multi-échelle
femto-milliseconde du LOB
Ouverte depuis octobre 2025, la plateforme de spectroscopie d’absorption transitoire multi-échelle femto-milliseconde à Paris-Saclay a déjà validé quatre projets d’accès utilisateurs.
Le 21 mai 2026, Marie-Claire Schanne-Klein (Directrice du laboratoire), Michel Sliwa (Responsable scientifique de la plateforme), Laura Antonucci (Responsable technique de la plateforme), Pascale Changenet, Adeline Bonvalet, François Hache, Manuel Joffre, Michel Negrerie, Marten Vos, Jean-Christophe Lambry, Isabelle Lamarre-Jouenne, Evangelos Balanikas, Christelle Français et Laure Lachapelle ont accueilli le Comité Infrastructures du PEPR LUMA dans le cadre des accès plateformes ULTRAFAST LUMA au Laboratoire d’Optique et Biosciences (LOB), structure mixte CNRS-Inserm-Ecole Polytechnique.
Les chercheur·es et ingénieur·es du LOB sont des spécialistes de l’étude des processus biologiques fondamentaux à l’échelle moléculaire au moyen de techniques de spectroscopie optique ultra-rapide de type pompe-sonde reposant sur l’utilisation de lasers femtosecondes. Ils ont développé une nouvelle méthode de spectroscopie résolue en temps multi-échelle permettant de mesurer de façon continue des dynamiques allant de la centaine de femtosecondes jusqu’à la milliseconde, grâce à la technique ADASOPS (Arbitrary-Detuning ASynchronous Optical Sampling) : « Mechanism and dynamics of fatty acid photodecarboxylase » , « Revealing photochemical processes using multiple-timescale multiple-probing visible transient absorption spectroscopy with two independent femtosecond amplifiers« .
Détails techniques de la plateforme
- UV-Vis-NIR
1) Sonde kHz
Impulsions laser :
Sonde 500 Hz, 100 fs FWHM, diamètre 100 µm FWHM, Continuum de lumière blanche (370 – 750 nm),
Pompe 500 Hz, 100 fs FWHM, diamètre 100 µm FWHM, 4 µJ à 400 nm et 2 µJ 520-700 nm
S/N: 1%RMS
Environnement de l’échantillon :
Température 10 – 80°C
Déplacement Lissajoux (cuve 1 ou 2 mm, volume 300 µL, absorbance @ longueur d’excitation ≈0.1-0.3) et pompe péristaltique pour renouvellement de l’échantillon à 500 Hz, possibilité de coupler un réservoir avec une irradiation stationnaire (volume 400 µL).
Détection :
Spectroscopie pompe-sonde multi-échelle (ADASOPS) avec un retard pompe-sonde contrôlé à 500 fs RMS (1.2 ps FWHM) près jusqu’à un retard maximum de 200 µs limité par le rafraichissement de l’échantillon ms. Résolution spectrale de 1 nm.
Domaines d’application :
Spectroscopie électronique multi-échelle
Evolution future :
Accordabilité de la pompe étendue au domaine UV-visible après acquisition d’un OPA en 2027
2) Sonde 125 kHz
Impulsions laser :
Sonde Yb 125 kHz, 200 fs FWHM, diamètre 80 µm FWHM, Continuum de lumière blanche (450 – 1000 nm)
Pompe Ti:Sa 1 kHz, 100 fs FWHM, diamètre 200 µm, OPA 290 nm – 1600 nm, 5-100µJ, S/N: 0.1%RMS
Environnement de l’échantillon :
Agitation (cuve 2 mm, volume 300 µL), déplacement horizontal (cuve 1 ou 2 mm, volume 50 µL), absorbance @ longueur d’excitation ≈0.1-0.3) et pompe péristaltique pour renouvellement de l’échantillon à 500 Hz, possibilité de coupler un réservoir avec une irradiation stationnaire (volume 400 µL).
Détection :
Spectroscopie pompe-sonde multi-échelle (ADASOPS) avec un retard pompe-sonde contrôlé à 300 fs RMS (700 fs FWHM) près jusqu’à un retard maximum de 100 µs limité par le rafraichissement. Résolution spectrale de 1 nm.
Domaines d’application :
Spectroscopie électronique multi-échelle
Evolution future :
Accordabilité de la sonde étendue au domaine UV courant 2027-28.
- MIR
Impulsions laser :
Sonde 1 kHz, 100 fs FWHM, diamètre 100µm FWHM, énergie 1 µJ à 2000cm-1 (5 µm), accordable entre 1300 et 2600 cm-1
Pompe 500 Hz, 100 fs FWHM, diamètre 100µm FWHM , énergie 1 µJ à 390 nm
Stabilité: 2%RMS
Environnement de l’échantillon :
Température ambiante
Air sec
Pompe péristaltique ou rotation de cellule pour renouvellement de l’échantillon à 1 kHz
Détection :
Spectroscopie pompe-sonde multi-échelle (ADASOPS) avec un retard pompe-sonde contrôlé à 300 fs RMS (700 fs FWHM) près jusqu’à un retard maximum de 200 µs. Résolution spectrale de 1 cm-1.
Domaines d’application :
Spectroscopie vibrationnelle multi-échelle
Evolution future :
Accordabilité de la pompe étendue au domaine UV-visible après acquisition d’un OPA (fin 2026)
Taux de répétition de la sonde portée à 80 kHz après l’acquisition d’un laser Ytterbium (2027)
N’hésitez pas, dès à présent, à contacter directement les responsables de la plateforme pour discuter de la faisabilité de vos projets et organiser vos futures campagnes de mesure !
Depuis le printemps 2024, les membres du Comité Infrastructures et du Comité de Direction du PEPR LUMA vont à la rencontre des plateformes du Hub Infrastructures LUMA sur les différents sites offrant de l’accès utilisateur à l’ensemble de la communauté scientifique concernée par l’étude des interactions lumière-matière. Ces visites permettent de renforcer la communication entre les acteurs du Hub Infrastructures, suivre la mise en place des équipements et des accès financés par le PEPR, et réaliser les vidéos de présentation des plateformes, publiées chaque mois sur notre chaîne YouTube.
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