Prix d'instrumentation 2011 pour le LCPMR

Le prix d'instrumentation 2011 commun à la SCF et à la SFP a été attribué lors de la journée « Chimie et Physique pour le futur » à l'équipe Interfaces, Multimatériaux, Sources et Optique X (Laboratoire de Chimie Physique-Matière et Rayonnement,de l’Université Pierre et Marie Curie et du CNRS UMR 7614), qui présentait son nouveau monochromateur pour la spectrométrie du rayonnement X.

La spectrométrie X par dispersion de longueur d’onde utilisant la diffraction de Bragg constitue une méthode non destructive pour l’analyse physico‐chimique tant qualitative que quantitative des matériaux solides. Elle est utilisée dans de nombreux domaines de l’industrie - cimenterie, sidérurgie, industrie du verre, microélectronique, mines... - et de la recherche.

Jusqu’aux années 70, elle est cependant restée délicate à mettre en œuvre pour l’analyse des éléments chimiques légers car il n’existe pas de cristaux naturels diffractant efficacement le rayonnement X émis par ces éléments. La réalisation des miroirs multicouches interférentiels fonctionnant comme réflecteurs de Bragg a ensuite permis d’étendre la spectrométrie X à l’analyse des éléments légers. Cependant dans leur forme primitive ces miroirs ont une large bande passante qui limite considérablement la résolution spectrale donc les performances de la méthode.

Pour pallier ce problème l’équipe du LCPMR a proposé de graver ces miroirs selon le profil d’un réseau lamellaire ; la gravure permet d’augmenter la pénétration du rayonnement dans la structure diffractante, ce qui conduit à une réduction de la bande passante et une amélioration du rapport pic/fond. L’équipe a développé un code permettant de déterminer les paramètres optimaux, et a réalisé de tels miroirs gravés en collaboration avec différents laboratoires publics. Ces miroirs gravés sont actuellement en phase de développement industriel chez plusieurs équipementiers d’appareil de spectrométrie X.