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Physique
Un faisceau de rayons X d'un diamètre de 7 nm

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61627.htm

Des chercheurs de l'Université d'Osaka, de l'Institut de Recherche en Physique et Chimie (RIKEN) et de l'Institut Japonais de Recherche sur le Rayonnement Synchrotron (JASRI) ont réussi à produire un faisceau de rayons X d'un diamètre de 7 nm. C'est la première fois au monde qu'un faisceau aussi fin est généré avec un diamètre inférieur à 10 nm, valeur jusqu'à présent considérée comme infranchissable.

Les rayons X sont des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d'onde est comprise entre 5 pm et 10 nm. Parce qu'ils pénètrent facilement dans la matière dite "molle" (i.e. peu dense), ils sont utilisés en radiographie et en microscopie. Leur emploi permet notamment une analyse en trois dimensions de la structure de la matière. Avec le développement des nanotechnologies, il est devenu nécessaire d'être capable d'effectuer des observations à l'échelle nanométrique. D'où l'importance de réaliser des faisceaux de plus en plus fins, de manière à pouvoir distinguer des objets de plus en plus petits. Un tel faisceau permet par exemple d'analyser la structure des protéines situées dans une cellule.

Pour leur expérience, les chercheurs ont utilisé des rayons X durs [1] d'une longueur d'onde de 60 pm. Le principe de fonctionnement de leur appareillage repose sur deux miroirs multicouches de haute précision disposés sur le trajet des rayons X. Le second miroir concentre le rayonnement afin d'obtenir un diamètre de 7 nm. Le premier corrige les irrégularités du rayonnement dues à sa réflexion sur le miroir concentrateur. En effet, lorsque le faisceau se réfléchit sur un miroir dont la surface n'est pas parfaitement plane, les surfaces d'onde subissent des distorsions. En plaçant en amont de ce miroir concentrateur un premier miroir dont les chercheurs arrivent à contrôler l'irrégularité à 0,1 nm près, les surfaces d'ondes subissent une première altération qui est compensée lors de la seconde réflexion.

Les miroirs ont été fabriqués grâce à des techniques développées par l'Université d'Osaka. C'est en installant ce dispositif sur la ligne de lumière BL29XU du laboratoire du RIKEN situé dans le synchrotron SPring-8 [2] que les chercheurs ont obtenu un faisceau de 7 nm de diamètre. Ils espèrent pouvoir améliorer leur performance lorsque la construction du XFEL [3] sera terminée.

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Code brève
ADIT : 61627

Communiqué publié sur le site du SPring-8 - 23/11/2009 (japonais) - http://redirectix.bulletins-electroniques.com/6JoQs

Hugues CHATAING, adjoint(point)ing(arobase)ambafrance(tiret)jp(point)org
Pierre DESTRUEL, attache(point)ing(arobase)ambafrance(tiret)jp(point)org
524/ENV/1651

BE Japon numéro 524 (18/12/2009) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61627.htm