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Création d'un capteur de rayon X miniature de "haute précision"

Antenne optique couplée à un agrégat de scintillateurs placé à l'extrémité d'une fibre optique. Le rayonnement bleu représente les rayons X, la sphère verte intense et brillante correspond au fragment de scintillateur et les étincelles à l'intérieur du corps de l'antenne optique symbolisent l'émission de photons par l'agrégat luminescent sous l'effet des rayons X. Grâce à l'antenne optique, cette émission de lumière est fortement dirigée vers une fibre optique monomode très étroite. © Miguel Angel Suarez, FEMTO-ST (CNRS/Université de Franche-Comté/UTMB/ENSMM) - cliquez sur l'image pour agrandir

Des chercheurs du CNRS, de l'université de Franche-Comté et d'Aix-Marseille ont créés un capteur de rayon X miniature pour "une médecine de haute précision" à Paris.

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Un capteur de rayons X miniature pour une médecine de haute précision

Des chercheurs du CNRS, de l'université de Franche-Comté et d’Aix-Marseille ont intégré un détecteur à l'extrémité d'une fibre optique. Cette réalisation permet de détecter des rayons X à une très petite échelle spatiale "ouvrant la voie à des images médicales et des thérapies de haute précision". Une équipe d'opticiens du laboratoire FEMTO-ST l'a réalisé en intégrant un détecteur à l'extrémité d'une fibre optique. Ces travaux ont été publiés dans la revue "Optics Letters" le 28 mars 2017.

A quoi servent les rayons X ?

Le  rayonnement  X  permet de scruter la matière, que ce soit pour des applications  médicales ou pour contrôler des pièces industrielles. Son usage médical est cependant limité par la place que prennent les rayons X. Le but est de les miniaturiser.

Comment les chercheurs ont-ils procédé ?

La solution trouvée est fondée sur "utilisation d'une antenne optique qui redirige et canalise  les photons émis par un scintillateur miniature. Ce dispositif ultra-compact rend possible la détection de rayonnements X dans des volumes de seulement quelques micromètres cubes" précise le CNRS. Quand  le fragment de scintillateur reçoit des rayons X, "il  émet alors de la lumière que l'antenne redirige vers la fibre. Il ne reste plus qu'à placer un  détecteur de lumière à  l'autre extrémité de la fibre."

La réalisation de l'antenne optique et le greffage de scintillateur ont été conçus pour une production à bas coût.

L'ambition des chercheurs

De nouvelles idées sont en cours de réalisation comme "passer le cap des hautes énergies". Les antennes optiques pourraient, elles, permettre de "réduire le délai l'absorption des rayons X et l'émission de lumière par le scintillateur, et déboucher sur des détecteurs de rayons X beaucoup plus rapides".

Ces travaux ont été financés par le labex Action et "un projet a été déposé à l'ANR" par l'équipe de recherche pour "explorer ces nouvelles voies scientifiques".

 

 

Hélène L.

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