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Présentation du pôle analytique

publié le

SAVOIR FAIRE de l’ensemble du pôle

Diffraction des rayons X sur poudres Microscopie électronique Géochimie des Eaux
Analyses multi-élémentaires par ICP-AES et ICP-MS Analyse isotopique par chromatographie phase-gaz et spectrométrie de masse couplée
Partie Instruments de géochimie isotopique Chaine de traitement pour la détermination des vitesse d’altération des faces minérales Chaine de traitement et d’analyse géochimique des échantillons d’un profil de sol granitique

Présentation générale du Pôle Analytique du LHyGeS

Le Laboratoire a fédéré l’essentiel de ses moyens analytiques en un outil unique qui alimente en données les thématiques du Laboratoire et plus généralement la communauté scientifique. L’outil a les moyens de la caractérisation physico-chimique des eaux et des phases solides minérales et organiques, notamment concernant leurs structures cristallines ou moléculaires ainsi que leur composition en de nombreux éléments chimiques constituants majeurs ou présents en traces et ultra-traces. La spécificité par rapport à un laboratoire classique de caractérisation physico-chimique est d’y ajouter l’analyse des compositions isotopiques de certains éléments. Pour l’activité scientifique du Laboratoire, ses compositions peuvent servir de marqueurs de source, de marqueurs et chronomètres de mécanismes de transformation et de transfert à l’œuvre sur les surfaces continentales. L’analyse produite a le devoir d’obéir à des normes de qualité analytique et par conséquent donner confiance en son usage à des fins de modélisation conceptuelle ou mécaniste des processus ciblés.

Au-delà de la simple collection de moyens et d’instruments, le pôle analytique a également pour mission d’améliorer le service rendu au chercheur. Il est notoire que de nombreuses investigations supposent de multiples analyses faisant intervenir en série ou en parallèle plusieurs instruments. La synergie du pôle ainsi que la réflexion collégiale menée pour une optimisation du parcours d’un échantillon est un élément important de qualité du résultat produit (et ce d’autant que le travail analytique sortir déviera d’opérations de routine). Parallèlement, le chercheur dispose d’un guichet pour ses requêtes-suggestions représenté par chacun des personnels techniques du pôle. En cas de besoin, le travail est ensuite discuté par l’ensemble des personnels afin de chercher conjointement des solutions au problème posé et fournir le meilleur résultat possible au regard des moyens disponibles. Les personnels du pôle restant attachés aux équipes de recherche du Laboratoire et leur dynamique, il n’y a pas de césure entre d’éventuelles avancées suggérées par l’activité de recherche, ses multiples traductions en termes de données à acquérir, et les moyens de recherche et développement nécessaires à l’obtention du résultat. Par ailleurs, le pôle forme différents chercheurs, étudiants et stagiaires aux techniques analytiques. Au-delà du contact maintenu avec l’activité scientifique, il s’agit également d’un moyen propice aux développements conjoints de nouveaux protocoles et plus généralement d’innovation dans la technique analytique.

Sur le plan fonctionnel, le pôle analytique a dans ses attributions le devoir de travailler sur la traçabilité de l’analyse et son archivage. Dans un laboratoire de recherche où les moyens analytiques sont très différents et sollicités par des problématiques variées, la traçabilité ne peut être ni normative ni unique. Il est par conséquent laissé à chaque opérateur de chaque poste analytique le libre choix du mode et du type de "rapport" à produire afin de suivre et enregistrer les divers modes opératoires qui conduisent à la mesure. Par contre, il est aujourd’hui réfléchi à la manière d’assurer un contrôle qualité des instruments et du travail produit qui, à défaut d’être unique, emprunte un protocole générique commun à l’ensemble du pôle. En guise de mission plus stratégique, le pôle est également chargé d’assurer une veille technologique serrée sur les outils et moyens analytiques ainsi que sur l’émergence de nouvelles techniques et/ou nouvelles mesures "utiles" à la conduite des thématiques scientifiques du Laboratoire. Enfin, il est discuté collectivement des jouvences d’appareils, des priorités sur ces dernières en fonction des besoins. Plus généralement, le pôle s’interroge sur la forme future de son parc d’instruments : abandon de certains, achats de nouveaux, et en parallèle, sur l’évolution et la formation nécessaires des personnels en fonction des tendances actuelles et futures.

Sur le plan opérationnel, le pôle est financé dans son activité quotidienne par une dotation du Laboratoire et un système de facturation interne (avec ticket modérateur, au besoin) ou externe avec application de tarifs analytiques conformes aux directives du CNRS et enregistrées comme telles. Comme dans la majorité des autres unités mixtes de recherche CNRS-Université, le financement des appareils "mi-lourds" et "lourds" passe essentiellement par la réponse à des appels d’offres de recherche ou des opportunités (compétitives) proposées par les contrats de plan, les "idex", etc. A date, le pôle analytique dispose des outils suivants :
• une station de diffraction des rayons X (Bruker® D5000),
• un microscope électronique à balayage (Tescan® Vega II) et sondes EDS - Energy Dispersive Spectroscopy et EBSD - Electron BackScattered Diffraction,
• un laboratoire de géochimie des eaux, avec notamment un analyseur de carbone dissous (Shimatzu®) et une chromatographie ionique (Dionex®),
• un spectromètre ICPAES - Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (Thermo Sxientific) et un spectromètre ICPMS - Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (Thermo Scientific®),
• un spectromètre GC-C-IRMS - Gas Chromatography Combustion Isotope Ratio Mass Spectrometry (Thermo Scientific®)
• deux spectromètres de masse haute énergie, haute résolution, l’un à source d’ionisation solide TIMS-Thermo Ionisation Mass Spectrometry (Thermo Scientific® "Triton"), l’autre à source plasma donc type ICPMS (Thermo Scientific® "Neptune").

L’ensemble de ces équipements de caractérisation et d’analyse est adossé à plusieurs ateliers de préparation d’échantillons pour le broyage des roches, de filtration des eaux, de tri granulométrique ou minéralogique, de dissolution selon de multiples méthodes, et de purification chimique par chromatographie en salle blanche.

Le tout est opéré par un pool technique de trois ingénieurs de recherche, un ingénieur d’études, trois assistant-ingénieurs et deux techniciens. L’ensemble du pool sans exception constitue ce qui est mentionné plus haut comme le "guichet" du pôle analytique. Il est surtout la masse active du pôle, sa force de proposition et d’évolution et l’élément indispensable à de nombreux travaux de recherche du Laboratoire.

L’objet principal de la compilation ci-après est d’identifier l’usage fait du parc analytique en fonction de la physique de la mesure, des données produites et des principales applications en phase avec les thématiques de recherche du Laboratoire. Il est également présenté, pour l’exemple, deux "parcours" analytiques au sein du pôle qui démontrent tout l’intérêt d’un fonctionnement concerté et organisé entre les différents postes d’analyse.

S’il fallait enfin produire une micro-analyse SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities, and Threads) du pôle analytique, il ressortirait que :
• les forces de l’entité sont dans : 1- la qualité du pool technique, sa jeunesse, sa motivation et sa haute compétence, 2- dans la haute technicité des appareils, leur bonne complémentarité et leur bonne "santé",
• la faiblesse de l’entité est essentiellement le fait d’une mise en place récente qui suppose une phase de rodage et une recherche des protocoles optimaux de fonctionnement interne et de service à l’utilisateur,
• les opportunités sont à trouver : 1- dans la reconnaissance de la place strasbourgeoise comme un haut lieu de la physico-chimie sous ses diverses formes, et 2- conjointement une politique incitative mise en place au soutien du foncier des laboratoires qui œuvrent abondamment avec la mesure et l’analyse menées sur des instruments de haute technologie,
• la menace est enfin certainement à identifier dans l’évolution rapide des thématiques et/ou des objets sur lesquels travaille le Laboratoire. Si cette évolution s’avère fructueuse sur le plan de la science produite, elle suppose néanmoins une adaptabilité et une réactivité fortes du pôle sur ses moyens humains et matériels. Il faudra prendre des paris et faire des choix de priorité parfois difficiles dans un contexte non-inflationniste d’aide aux dispositifs de la recherche académique.