La dispersion du rayonnement X: cristaux et réseaux.

Philippe JONNARD
Laboratoire de Chimie Physique Matière et Rayonnement, UPMC, Paris

Afin de faire de la spectroscopie, nous présentons les moyens de disperser le rayonnement électromagnétique dans le domaine XUV (énergie supérieure à 30 eV).

Nous aborderons tout d’abord la diffraction de Bragg, utilisée classiquement en microanalyse X quantitative pour disperser le rayonnement X (énergie supérieure à 150 eV). La diffraction par une lame cristalline permet d’analyser le rayonnement X d’énergie supérieure à 500 eV.

Pour disperser de rayonnement plus mou, il n’existe pas de cristaux ayant de distance réticulaire adaptée. Il faut alors utiliser des pseudo-cristaux, qui sont en fait des multicouches périodiques. Leur période nanométrique permet d’accéder à la gamme des rayons X mous (150 – 500 eV). Cependant, leur résolution spectrale est limitée. Nous montrerons rapidement que cette limitation peut être contournée en gravant ces multicouches.

Dans un second temps, nous aborderons la diffraction des réseaux, utilisée pour disperser le rayonnement dans une large gamme, 30 – 1000 eV. Nous exposerons la loi des réseaux et les montages classiques basés sur ce principe.

Nous terminerons en présentant deux schémas de spectromètres, basés sur les réseaux à pas variable et sur les lentilles de Fresnel, permettant de travailler en champ plan, c’est-à-dire d’obtenir le spectre avec un détecteur linéaire sans réaliser de balayage angulaire.