Cycles de fonctionnement 2025 : faits marquants

L'ILL a conclu ses cycles de fonctionnement 2025 à la fin du mois d'octobre. Au total, plus de 1800 scientifiques sont venus à ILL pour effectuer près de 1400 expériences. Le réacteur à haut flux redémarrera fin mars 2026 pour une année comprenant trois cycles d'exploitation.

L'ILL a conclu ses cycles de fonctionnement 2025 à la fin du mois d'octobre. Le réacteur à haut flux a redémarré début mai et a fonctionné pendant 126 jours, répartis en deux cycles de 63 jours. Au total, 1811 scientifiques provenant de 40 pays sont venus à l'ILL pour réaliser 1393 expériences. Avec la finalisation officielle du programme de modernisation Endurance en 2024, les derniers instruments et systèmes entrent maintenant en service. Certaines étapes franchies sont présentées ci-dessous.

Au cours du dernier cycle de l'année, le nouvel instrument d'imagerie PorTo a été mis en service. Lors de cette mise en service, une tomographie détaillée d'une mousse poreuse en polycarbonate reproduisant la microstructure d'os spongieux a été capturée. PorTo est désormais pleinement opérationnel et ses détecteurs dédiés à haute résolution ont été mis en service. Dès sa première semaine de fonctionnement, PorTo a rejoint les autres instruments d'imagerie, NeXT et MoTo, en exécutant des expériences utilisateurs simultanément pour la première fois. PorTo a accueilli à lui seul neuf expériences couvrant le patrimoine culturel, le stockage d'énergie et les matériaux pour batteries de prochaine génération, avec des utilisateurs provenant de 15 institutions différentes. Un article dédié à PorTo a été publié récemment.

Deux autres instruments ont accueilli leurs premier utilisateurs pour réaliser des expériences : SHARPER, pendant le premier cycle, et D007, au cours des dernières semaines. Les premières mesures sur SHARPER ont été effectuées avec le doctorant Phillip Eckstein, qui travaille sur un projet de doctorat conjoint entre l'ILL et l'Institut des Matériaux Frontières du Centre Aérospatial Allemand (DLR) – voir l'article d'actualité dédié ici. Sur D007, les données de diffraction obtenues sur des poudres et des monocristaux ont été visualisées et traitées à l'aide d'algorithmes développés à l'aide du logiciel Mantid, et au moins une publication a déjà été soumise à une revue scientifique.

L'équipe de l'instrument DALI a récemment construit et installé un tout nouveau détecteur à plaques images. Ce détecteur améliore considérablement les performances de l'instrument, permettant aux utilisateurs d'étudier de grosses protéines à haute résolution. Les premières images de diffraction neutronique utilisant le nouveau détecteur ont été obtenues – voir l'article dédié.

Au cours du dernier cycle, le système MARMOT a été testé et validé avec succès sur un prototype (doté de sept canaux de détection). La prochaine étape consistera à tripler la surface active du détecteur, rendant MARMOT encore plus efficace. MARMOT est la dernière avancée technique majeure en matière de spectromètres à neutrons. Conçu et construit en interne à l'ILL, il permet d'analyser les énergies des neutrons sur une large gamme d'angles. Il est basé sur une technologie innovante de cristaux de silicium courbés, qui permet de nouveaux designs pour les monochromateurs et analyseurs spécialement conçus pour améliorer les expériences de diffusion inélastique de neutrons.

L'ILL a également accueilli ses premiers « utilisateurs novices » dans le cadre du programme européen de jumelage NEPHEWS. Ces scientifiques, qui sont à différentes étapes de leur carrière découvrent l'ILL pour la première fois. Trois vidéos ont été réalisées ainsi qu'un article pour les présenter.

Les environnements d'échantillons complexes sont l'une des spécificités des expériences neutroniques — en particulier les conditions de basses températures, de hautes pressions et de champs magnétiques élevés dans lesquelles de nouveaux états quantiques émergent. En mai 2025, et pour la toute première fois, une expérience a été menée avec un échantillon sous une pression plus de 200 000 fois la pression atmosphérique, à une température de 0,1 degré au-dessus du zéro absolu. L'expérience a été menée sur l'instrument XtremeD de l'ILL. Les résultats viennent d'être publiés, et un article dédié à cette experimence est disponible ici.

En plus de fournir les faisceaux de neutrons les plus intenses au monde, une suite d'instruments unique et des services d'environnement d'échantillons de pointe, l'ILL offre à ses utilisateurs un ensemble complet de laboratoires de support (Support Labs) dotés de capacités uniques. Au cours des deux cycles de fonctionnement de 2025, ces laboratoires de support ont permis la réalisation de plus de 350 expériences.

Côté logiciel, la réduction automatique des données est désormais opérationnelle sur les instruments de l'ILL. Après une période de tests et de validation hors ligne, le précurseur D22 réduit les données en temps réel à l'aide de Mantid. D11 a également rejoint récemment l'effort de développement avec de très bons résultats. Sur SHARPER, les données réduites avec Mantid sont renvoyées à Nomad pour améliorer les capacités de visualisation et de prise de décision. Sur D17, la première expérience de réflectométrie neutronique avec analyse des données en temps réel inspirée par l'apprentissage automatique (machine learning) a été menée. Des utilisateurs de l'Université de Swansea (Pays de Galles) et de l'Université de Tübingen (Allemagne) ont surveillé l'évolution de fines couches de polymères soumises à chauffage dans le but d'améliorer l'efficacité des matériaux photovoltaïques organiques. Ils ont combiné la réduction automatique des données et l'analyse en temps réel à l'aide de Reflectorch, un progiciel d'apprentissage automatique Python développé à l'Université de Tübingen. Cela a été rendu possible grâce à une étroite collaboration entre les services de contrôle des instruments, de calcul scientifique et du service informatique (IT) de l'ILL.

Les sous-comités du conseil scientifique de l'ILL

Début novembre, une semaine après la fin des cycles de fonctionnement du réacteur pour 2025, l'ILL a accueilli les membres des sous-comités du Conseil Scientifique de l'ILL responsables de l'évaluation des propositions d'expériences, ainsi que le Conseil Scientifique de l'ILL. Lors des sous-comités , 369 propositions ont été acceptées, correspondant à 393 expériences et à un total de 1539 jours de neutrons (qui seront réalisées en parallèle par les 40 instruments de l'ILL). La prochaine date limite de soumission des propositions est le 15 février 2026. Pour rappel, cette date concerne les demandes d'accès standard au temps de faisceau – des modes d'accès spécifiques sont disponibles pour un accès rapide, notamment le DDT et l'EASY. Plus d'informations sont disponibles ici.