Les cristaux courbés pour diriger l'énergie
Les rayons X et le rayonnement gamma sont utilisés dans de nombreuses techniques d'imagerie et d'ingénierie. Une nouvelle méthode de génération de rayonnements X durs et gamma consiste à canaliser des particules de haute énergie dans un ondulateur cristallin avec des plans cristallographiques déformés. Les cristaux peuvent guider les particules chargées plus efficacement que les aimants superconducteurs actuellement utilisés. Des chercheurs financés par l'UE explorent les possibilités offertes par les ondulateurs cristallins dans le cadre des travaux du projet CUTE (Crystalline undulator: Theory and experiment). Le rayonnement électromagnétique couvrant le spectre se déplace en ondes; courber ou déformer les plans d'un cristal permet au cristal d'induire ou de rediriger ces ondes. Les chercheurs ont produit des ondulateurs cristallins à l'aide de diverses techniques de chimie avancée. Le projet a ensuite consacré du temps à la caractérisation de chacun des différents cristaux produits, examinant leurs forces et leurs faiblesses. Les chercheurs ont également développé des modèles pour décrire les processus physiques qui régissent la courbure et des simulations de canalisation de particules avec des structures courbées de manière périodique ou uniforme. Par ailleurs, le projet CUTE a produit une boîte à outils à partir de ces divers modèles appelée DYNACHARM++ que les chercheurs peuvent utiliser pour prévoir les interactions entre les particules de haute énergie et les ondulateurs cristallins. Les résultats du projet CUTE permettront d'optimiser les processus de fabrication et aboutiront à de nouvelles sources lumineuses et de rayons X pour un grand nombre d'applications. Les résultats du projet devraient trouver de nombreuses applications dans l'optoélectronique, la biomédecine, la sécurité et dans d'autres domaines.
Mots‑clés
Ondulateurs cristallins, rayonnement gamma, imagerie, ingénierie, particules de haute énergie
