Historique

Créé en 1969 à l'initiative de Gaston Deconninck, le LARN a pour objectif d'étudier les réactions nucléaires induites par des particules légères (protons, alphas, deutérons) afin de caractériser les matériaux. Des techniques d'analyse nucléaire comme PIXE (Particle Induced X-ray Emission), PIGE (Particle Induced gamma-ray Emission), RBS (Rutherford Backscattering Spectroscopy), NRA (Nuclear Reaction Analysis), ERD (Elastic Recoil Detection) sont développées autour d'un accélérateur Van de Graaff de 2.5 MV. Dès 1971, une conférence internationale ("Chemical Analysis by Charged Particle Bombardment") est organisée. Dix ans plus tard, en 1981, un second colloque est organisé ("Microanalysis using Charged Particle Accelerators").

A la moitié des années 1980, l'équipe du LARN s'intéresse à la modification des propriétés de surface des matériaux par implantation ionique. De nouvelles techniques d'analyse, comme la technique RNRA (Resonant Nuclear Reaction Analysis), sont développées pour mesurer les profils de concentration des éléments implantés (N, F, Ne, O, C,...). Les techniques RNRA et RBS sont alors couplées pour mesurer la distribution d'éléments légers dans des couches industrielles (SnO2(F)/Verre) qui font l'objet aujourd'hui de nombreuses demandes afin de résoudre des problèmes de production (AGC, Arcelor-Mittal...). En 1991, une nouvelle conférence internationale intitulée "Microanalysis of Light Elements using Charged Particle Accelerators" est organisée.

Début 1990, de nouveaux thèmes de recherche sont abordés: modification de surface des matériaux par diffusion, implantation ou dépôts assistés par plasmas. De nouvelles techniques d'analyses induites par des noyaux exotiques (3He) sont par ailleurs développées et utilisées dans des projets liés à l'industrie. Deux nouvelles conférences intitulées IB-SA ("Ion Beam Surface Analysis techniques") sont organisées en collaboration avec le LISE (FUNDP) en 1990 et 1993.

L'acquisition d'un nouvel accélérateur en 1998 baptisé ALTAÏS (Accélérateur Linéaire Tandétron pour l'Analyse et l'Implantation des Solides) a permis l'utilisation d'ions lourds comme projectiles et d'ouvrir de nouveaux projets de recherche liés à l'astrophysique, aux sciences des matériaux, à l'étude des interactions ion-matière et aux sciences de la vie.

L'acquisition de nouvelles chambres de dépôts plasma (3), en 2006, dont une complètement automatisée permet maintenant au laboratoire de produire des matériaux de une à trois dimensions : nanoparticules métalliques (1D), des filaments de carbones (2D) ou encore des couches épaisses de divers matériaux comme du Li métallique (3D).

Une nouvelle ligne faisceau de l'accélérateur est adaptée depuis 2007 à l'ultra haut vide afin de réaliser des analyses très propres et très sensibles. Cette ligne, équipée d'un système de détection de rayonnements gamma très bas bruit, permet d'une part de mesurer des sections efficaces d'intérêt astrophysique et d'autre part de réaliser des analyses ultra sensibles de matériaux.

Enfin, le laboratoire est maintenant reconnu comme beta-tester du logiciel MCNPX (Monte-Carlo N-Particle Transport Code, version X-5), développé au LANL (Los Alamos National Lab) et utilisé pour simuler le transport des photons et particules à des fins médicales de planning de traitement.