MÉTROLOGIE
LIGNE DE METROLOGIE
La Ligne de Métrologie est une installation spécialement conçue pour la métrologie et la caractérisation d’optiques et de détecteurs dans les rayons X (métrologie dite à la longueur d'onde). La Ligne de lumière permet de mesurer, dans la plus grande partie du spectre couvert par le synchrotron, la réflectivité de surface, l'efficacité de diffraction de réseaux et de systèmes multicouches, ou encore de caractériser et calibrer des détecteurs X. De par sa polyvalence, elle est également d’intérêt majeur pour préparer, tester et mettre en place un large éventail d’expériences, développer de nouvelles techniques, ainsi que l’instrumentation associée.
Utilisant la lumière émise par un aimant de courbure, l'installation se compose de deux branches pouvant fonctionner simultanément : une branche XUV [30 à 1800 eV] et une branche X-durs [100 eV à 40 keV, avec possibilité d’accès au faisceau blanc]. Chacune de ces deux branches utilise un goniomètre UHV deux-axes pour la réalisation des expériences de métrologie sous vide. Sur la branche X-durs, cet équipement est complété par une table optique pourvue de divers systèmes de positionnement motorisés et permettant la mise en œuvre d’expériences à pression atmosphérique. Une station de photolithographie profonde en rayons X (LIGA) est également exploitée, en collaboration avec les équipes de l’Unité Mixte de Recherche CNRS/Thalès-R&T, pour la fabrication de microstructures de résolution micronique et de haut rapport de forme.
Cette infrastructure répond aux besoins des lignes de lumière de SOLEIL et des groupes expérimentaux (Groupe Optique / Groupe Détecteurs), de ses deux partenaires (CEA-DAM et LNE-LNHB), ainsi que de l’unité mixte de recherche CNRS/Thalès-R&T. Elle est également utilisée par diverses communautés scientifiques pour leurs besoins de recherche et développement depuis son ouverture en 2008.
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L'équipe
* Prestataire extérieur, intérimaire ou collaborateur
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Données techniques
- Gamme en énergie
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30 eV – 40 keV (monochromatique) avec accès au faisceau blanc
Deux branches fonctionnant en simultané
- Source
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Aimant de courbure D05-1°
- Polarisation
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linéaire
- Optique
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Branche XUV - Monochromateur VLS (30 – 1800 eV)
Branche X-durs - Monochromateur 2-cristaux Si 111 (3 - 40 keV) + accès au faisceau blanc
- Détection
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Diodes Si, Caméras Visibles et X, SDD
- Instrument
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Goniomètre deux axes sous vide
Table optique pour la branche X-durs
Station de photolithographie profonde rayons X (LIGA)
Thématiques scientifiques
| Major disciplines |
‐ Analysis of the photometric parameters of optical components: surface reflectivity ‐ grating and multilayer diffraction efficiency ‐ filter transmission. ‐ Detectors characterization and calibration: photosensitive devices ‐ scintillators – optical relays. ‐ Development of optics and diagnostics for X‐ray beam spatial and spectral settings. ‐ Wavefront sensing (Hartmann and Interferometry), Adaptive X‐ray Optics, X‐ray phase metrology and X‐ray phase imaging. ‐ Primary X‐ray source as calibration standard ‐ Measurement of Material optical constants (LNE). ‐ Characterization of X‐ray and Plasma Diagnostics to be implemented on the future MegaJoule Laser (CEA‐DAM). ‐ Deep X‐ray Photolithography (LIGA). |
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Documents à télécharger
Les techniques d’analyse utilisant les rayons X (spectroscopie de fluorescence X, d’absorption X, caractérisation d’optiques…) nécessitent la connaissance des données atomiques fondamentales, dont font notamment partie les coefficients d’atténuation massique.
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Décembre 2015. |
L’utilisation de la lumière pour traiter certaines pathologies n’est pas nouvelle, mais jusqu’à présent, les chercheurs se heurtaient à une limite majeure : la possibilité de ne traiter que des zones accessibles (peau, œsophage, poumons, …). Des scientifiques du synchrotron SOLEIL et du Centre de Biophysique Moléculaires d’Orléans ont mis au point une méthode de photochimiothérapie utilisant de manière ingénieuse des structures micellaires à base de lanthanide, et qui vient résoudre ce problème.
La radiographie X par contraste d’absorption est l’un des moyens de diagnostic efficace pour sonder la matière en profondeur. Toutefois, ses capacités d'analyse sont largement remises en cause si les constituants élémentaires de l'objet d'étude ont des propriétés d'absorption similaires. Exactement comme pour le domaine de l'imagerie microscopique, l’un des moyens de dépasser cette limitation consiste à s'intéresser non plus aux variations liées à l'absorption, mais aux déphasages introduits par les matériaux traversés : on parle alors couramment d’imagerie de phase.
Les équipes des groupes Détecteurs et Conception-Ingénierie de SOLEIL, en collaboration avec l’Université Paris Sud Orsay, ont mis au point, développé, fabriqué et assemblé une nouvelle caméra dédiée à « la tomographie plein champ » en rayons X durs et les travaux pratiques d’étudiants. Cette technique permet d’imager avec finesse les structures internes d’échantillons épais, et cela de manière non destructive. Ce type de caméra sera utilisé sur 3 lignes X-durs de SOLEIL : PUMA, ANATOMIX et PSICHE.