Examen du Rapport de P. Clavin sur le Rayonnement Synchrotron

 

Introduction

Le rapport de P. Clavin a pour but de faire le bilan des centres de rayonnement synchrotron en France, en Europe et aux Etats Unis, aussi bien du point de vue budgétaire que du point de vue des expériences, de façon à recommander une politique scientifique dans le domaine pour les 20 prochaines années.

Pour faire une étude sérieuse il aurait fallu avoir un tableau précis (incluant toutes les sources de financement) :

Ceci n’a été fait que pour le projet SOLEIL : dans presque tous les autres cas on nous présente des chiffres partiels et ridicules tels que 250 MFF pour ANKA (Allemagne), 650 MFF pour SLS (Suisse) ou 177 M US$ pour l’ensemble des Etats Unis (budget annuel).

J’estime que ce rapport est baclé, imprécis et en grande partie faux.

Je vais donc brièvement discuter les trois points forts de ce rapport, à savoir :

  1. La nécessité d’une collaboration avec plusieurs pays européens.
  2. Le fait que la France et l’Europe dépensent plus d’argent dans le domaine du rayonnement synchrotron que les Etats Unis.
  3. L’économie de 2 milliards de francs dans le cas d’une participation française aux projets DIAMOND (Angleterre), BESSY (Allemagne) et ELETTRA (Italie).

Pour ne pas alourdir ce texte, je donne en annexe quelques commentaires sur les chiffres et les appréciations de P. Clavin.

  1. Collaboration avec d’autres pays
  2. Je suis totalement partisan de cela : le succès de l’ESRF prouve que cela marche bien.

  3. Comparaison Europe – Etats Unis
  4. Manifestement P. Clavin connaît très mal le fonctionnement des centres américains.

    á Il ne considère que 4 centres : SSRL (Stanford), NSLS (Brookhaven), ALS (Berkeley) et l’APS (Argonne). Il "oublie" ALADIN (Wisconsin), CHESS (Cornell) et CAMD (Baton Rouge) : c’est à dire 53 expériences !

    á Le chiffre de 177 M US$ pour les 4 centres ci-dessus est complètement faux. En effet, contrairement à ce qui se passe à l’ESRF ou au LURE, seule une petite fraction des lignes et des expériences est construite avec le budget du centre. A titre d’exemple, sur les 50 lignes construites ou en cours de construction à l’APS, seulement 6 sont payées par le laboratoire. Le budget du laboratoire est de 80 M US$ mais si l’on inclut ces 44 lignes financées par d’autres sources (NSF, NIH, DOE, industriels, …) le budget réel tourne autour de 120 M US$. Il en est de même pour les autres centres.

    De mon point de vue le budget total annuel des Etats Unis dans le domaine du rayonnement synchrotron peut être chiffré dans une fourchette de 1.7 à 2 milliards de francs.

    Ceci est très nettement supérieur à l’effort Européen. Pour être au même niveau la France devrait investir par an entre 350 et 400 millions de francs.

    Conscient de l’accroissement de la demande (en particulier en biologie) la DOE a décidé de reconstruire SSRL et NSLS pour en faire des machines de 3ème génération. Ceci permettra aux Etats Unis d’avoir environ 200 expériences sur des sources de 3ème génération.

  5. Solution DIAMOND (Angleterre) – BESSY (Allemagne) – ELETTRA (Italie)
  6. D’après P. Clavin, elle permettrait d’économiser 2 milliards de francs sur 20 ans. Malheureusement, là encore les chiffres sont assez irréalistes.

    1. DIAMOND
    2. Estimation, selon le budget Clavin, de la contribution française pour 12 lignes sur DIAMOND :

      350 MFF + 60 MFF/an

      Mon estimation est très différente. Je n’ai pas les moyens de vérifier l’investissement sur la machine (350 MFF). Par contre, le prix de la construction des 12 lignes (à mon avis ~240 MFF) n’apparaît nulle part.

      Pour fonctionner 5000 heures par an il faut 6 personnes par ligne, plus l’administration, plus un staff technique, des étudiants, ce qui donne un total de 90 personnes (avec des salaires plus élevés qu’en France). Les missions ne sont pas incluses dans le budget Clavin. Il manque aussi le développement.

      En effet, tous les 3 ou 4 ans il faudra changer certaines optiques, les éléments magnétiques des onduleurs, les détecteurs (un détecteur moderne pour les structures des protéines coûte 2.5 MFF et la prochaine génération coûtera le double).

      Le budget annuel, à mon avis, sera de l’ordre de 100 MFF.

      En résumé il faudra 350 + 240 = 590 MFF d’investissement et 20 x 100 = 2 milliards : c’est à dire 2.59 milliards de francs sur 20 ans. Cela fait très cher pour 12 lignes dont 6 lignes sur onduleur.

    3. BESSY et ELETTRA

Pour les 3 lignes à BESSY et les 3 lignes à ELETTRA il n’y a aucun chiffrage. Mon estimation est la suivante :

Investissement initial : 120 MFF

Participation aux frais de BESSY – ELETTRA ? ? (aucune précision)

Budget annuel : 45 MFF

Ce qui donne un total de 120 + 45 x 20 = 1.020 milliards de francs sur 20 ans

DIAMOND n’a pas d’APD. Les premières expériences ne pourront pas commencer avant 7 ans. Il faudra donc prolonger la vie de LURE de 4 ans ce qui fait :

126 x 4 = 504 MFF

En résumé le total des dépenses sur 20 ans sera de

2.59 + 1.02 + 0.504 = 4.114 milliards de francs

Ce chiffre est à comparer aux 4.908 milliards de francs du projet SOLEIL. Si la contribution des régions est de 700 MFF (rapport Clavin), les coûts pour le CNRS et le CEA seront de 4.114 milliards (solution DIAMOND) et de 4.208 milliards (solution SOLEIL).

Il est bon de noter qu’à l’ESRF 75 à 80% du budget est dépensé en France. C’est pourquoi la solution DIAMOND sera finalement plus chère.

Conclusion

  1. Il est faux de prétendre que l’Europe dépense plus d’argent que les Etats Unis dans le domaine du rayonnement synchrotron.
  2. La solution DIAMOND + BESSY + ELETTRA ne coûtera pas moins chère.
  3. Le nombre d’expériences disponibles pour la communauté française sera beaucoup plus faible.
  4. L’argument qu’au contact de la communauté anglaise les biologistes français vont s’améliorer ne tient pas la route pour deux raisons :

 

Je voudrais terminer en disant que je suis très étonné par l’approche française : je comprends très bien qu’un ministre prenne la décision de construire ou non SOLEIL, mais j’ai beaucoup de mal à comprendre que des solutions techniques et scientifiques soient décidées par le ministère contre l’avis de la communauté. Ce n’est pas le ministère qui fera la recherche.

Je pense que l’approche des Américains dans ce domaine est nettement meilleure. Et je suis effaré de constater qu’une décision qui engage une partie de la recherche française puisse être jugée sur la base d’un rapport aussi faux.

Y. PETROFF

Quelques remarques sur les affirmations de P. Clavin

  1. Comme je l’ai déjà souligné dans le rapport on ne peut pas mettre deux lignes sur un onduleur (nécessité de changer la longueur d’onde).
  2. " La durée des expériences diminue .. " : faux sauf dans le cas des structures biologiques (page 2).
  3. Situation internationale
  4. Les chiffres avancés sont soit faux soit " oubliés "

    Suisse

    Le chiffre de 640 MFF ne comprend ni les lignes ni les salaires ni l’aide de PSI. Connaissant les salaires suisses, je trouve cela assez amusant !

    Allemagne

    " Sa politique en matière d’équipements pour le rayonnement synchrotron affiche une forte orientation industrielle ". Je voudrais signaler à l’auteur qu’il n’y a pas une seule ligne industrielle en Allemagne.

    L’auteur cite 5 machines (Delta, Bessy I, Bessy II, Anka et Doris). Il oublie Tesla (Hambourg) et les onduleurs sur Petra (Hambourg).

    Où sont les budgets de tous ces centres à part le chiffre ridicule pour Anka ?

    Italie

    Elettra : aucun chiffre sur le budget

    Suède

    Oublie de Max I et aucun chiffre donné pour Max II .

    Royaume Uni

    " Le Royaume Uni participe au niveau de 17% à l’exploitation de l’ESRF ". Encore une erreur : 14%.

    Pour M. Clavin c’est le nombre de structures resolues qui semble déterminer la qualité de la communauté nationale. Pour moi, c’est comme le nombre de publications, cela n’a pas une grande valeur. Pendant longtemps le Royaume Uni a dominé l’Europe dans ce domaine. Ce n’est plus le cas aujourd’hui. Nous avons eu en dix-huit mois trois fois la couverture de " Nature " : une fois pour le travail d’une équipe suisse, une autre pour le travail d’une équipe anglaise, et une pour le travail d’une équipe de l’EMBL.

    En décembre 1997 sur les dix " highlights " de l’année choisis par le magazine américain " Science ", 3 provenaient de l’ESRF (1 équipe suisse, 1 équipe anglaise, 1 équipe franco-suisse).

    Etats Unis

    J’ai déjà fait des commentaires dans mon rapport.

  5. Sources 3G
  6. Avec l’ALS et l’APS les Etats Unis peuvent avoir 108 expériences. Mais la DOE ayant décidé de reconstruire SSRL et NSLS pour les améner à des émittances voisines des machines de 3ème génération, il faudra ajouter 30 + 60 expériences. Ceci donne un total voisin de 200.

    En prenant l’ESRF + ELETTRA + MAX II + BESSY II + SLS on arrive à 144.

    En construisant SOLEIL et DIAMOND on arrivera tout juste au niveau des Etats Unis.

  7. Besoins français

Ayant l’occasion de voir les meilleures équipes européennes à l’ESRF, je ne pense pas que cela soit vrai. C’est, à mon avis, une petite communauté mais d’excellente qualité.

C’est la phrase la plus ridicule du rapport. Si l’on cherche à étudier un nouveau matériau (par exemple les supraconducteurs à haute température) il est évident que l’on a besoin des deux. Seule la structure électronique apportera les informations sur le mécanisme de la supraconductivité. C’est la photoémission angulaire faite en rayonnement synchrotron qui a apporté des informations fondamentales (c’est du moins l’avis de 2 prix Nobel, Schrieffer et Andersson, voir Physics Today, voir rapport Birgeneau).

Je crois que P. Clavin n’a pas très bien compris le rapport Birgeneau : la critique sur l’ALS ne portait pas sur les structures électroniques mais sur le rapport argent investi : nombre d’utilisateurs (ce nombre étant faible à l’époque, 300, contre 800 aujourd’hui).