Faire converger les rayons X : la course vers le point focal nanométrique ultime
Depuis la découverte de ces « nouveaux rayons » par W. Röntgen en 1895 jusqu’à la conférence Nobel d’A. Compton en 1927 sur « les rayons X comme branche de l’optique », à peine plus de trente ans se sont écoulés. Ce laps de temps relativement court témoigne de la rapidité remarquable avec laquelle la compréhension des rayons X a progressé. Une fois les rayons X établis comme faisant partie du domaine optique, une attente naturelle s’imposait : que tous les phénomènes optiques régissant la lumière visible - diffraction, réflexion et réfraction - puissent également être utilisés pour manipuler et focaliser les rayons X. Cette conférence débutera par une présentation des sources modernes de rayons X, avec un accent particulier sur les sources de rayonnement synchrotron basées sur des accélérateurs, où les systèmes optiques avancés trouvent leurs principales applications. Nous examinerons ensuite l’architecture classique d’une ligne de lumière, en identifiant ses blocs fonctionnels essentiels et le rôle optique de chacun. Sur cette base, nous aborderons les conditions fondamentales nécessaires pour atteindre une focalisation extrême des rayons X. Celles-ci incluent le degré de cohérence transverse du faisceau, l’ouverture numérique accessible au système optique, ainsi que les exigences strictes imposées à la qualité des composants. Nous nous tournerons ensuite vers les phénomènes optiques eux-mêmes - diffraction, réflexion et réfraction - dans le régime des rayons X, et nous verrons comment chacun est exploité pour concevoir des éléments focalisants. Enfin, la conférence se conclura par une sélection d’exemples et de jalons marquants dans la course actuelle vers l’objectif ultime : obtenir un point focal à l’échelle nanométrique dans le domaine des rayons X.
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