Rayonnement X et structures de Bragg artificielles

Ce chapitre comporte deux parties. La première présente l’évolution des sources de rayons X depuis la découverte de ce rayonnement par W. Roentgen. La seconde présente l’historique du développement des structures de Bragg synthétiques appliqués au rayonnement X.

Ce chapitre présente les principales approches théoriques qui décrivent la propagation du rayonnement X au sein de structures de Bragg dans le domaine fréquentiel. L’approche de Bloch-Floquet, les méthodes matricielles et récursives sont détaillées.

Ce chapitre présente la théorie des ondes couplées pour modéliser la propagation du rayonnement X dans les structures de Bragg. L’application aux domaines fréquentiels et temporels est développée. La méthode de Tagaki-Taupin appliquée à ce domaine est exposée.

Les méthodes de calcul de la diffusion d’une onde, inspirées de la mécanique quantique, sont appliquées à l’étude de la diffraction du rayonnement X par des structures de Bragg hybrides : réseaux de diffraction, lentille de Bragg-Fresnel, …

Ce chapitre est consacré à différents problèmes concernant l’optimisation des miroirs de Bragg. La question des défauts tels que rugosité et interdiffusion est abordée. Des techniques d’optimisation en termes de structure et nature des matériaux sont décrites. La problématique concernant la synthèse des supermiroirs et miroirs chirpés est présentée.

Ce chapitre rapporte certains phénomènes de diffraction au sein des structures de Bragg : diffraction de Kossel, de Bragg-Raman. L’effet Purcell lié au confinement du rayonnement X dans la structure de Bragg est décrit. Différents effets sur la diffraction liés au magnétisme sont abordés.

Ce chapitre est consacré aux principales applications des structures de Bragg artificielles dans le domaine de l’optique (imagerie, monochromatisation, …), de la spectroscopie du rayonnement X ou de la lithographie. L’utilisation de ces structures pour réaliser de nouvelles sources de ce rayonnement est aussi présentée.

Ce chapitre présente une série de perspectives relatives à la fabrication, la caractérisation et les applications des structures de Bragg artificielles dans le domaine du rayonnement X. Les applications concernent le façonnage d’impulsions, l’imagerie pour l’astrophysique, l’optique non-linéaire et les sources cohérentes tels les laser X.