Article paru métrologie
Mesurer l'incertitude... avec précision !
Comme pour tous les appareils de mesure, les résultats des instruments de diagnostic utilisant les rayons X sont associés à une incertitude. Le laboratoire Diagnostic X du CEA est spécialisé dans l'étalonnage de ces outils destinés aux applications nécessitant une extrême précision.
Quand vous roulez sur autoroute à 130 kilomètres/heure au compteur, êtes-vous certain de ne pas être en infraction ? En effet, toute mesure n'est fiable que si l'on connaît son degré d'imprécision.
Les instruments de diagnostic utilisant les rayons X, tels les spectromètres, les appareils de radiographie ou d'imagerie X, n'échappent pas à la règle : leurs mesures sont exactes, à quelque chose près. C'est cette incertitude qu'évaluent les scientifiques du laboratoire Diagnostic X du CEA. "La métrologie X est une science à part entière, indique Rémy Marmoret. En France, les laboratoires spécialisés se comptent sur les doigts d'une main : notre principal équivalent est le Bureau National de Métrologie."
De fait, la métrologie X doit tenir compte de particularités : les rayons X sont invisibles, manipulés sous vide, avec beaucoup de précaution et de précision. De plus, chaque élément de l'appareil de diagnostic (miroir, détecteur, réseau de diffraction ) doit être analysé et étalonné séparément, à l'aide de plusieurs bancs de métrologie spécifiques. En vingt ans, le laboratoire a acquis une grande maîtrise de chacune de ces étapes.
Ce savoir-faire est utilisé par de nombreux laboratoires, travaillant par exemple dans le domaine d'astrophysique (calibrage des optiques des télescopes). Mais les applications potentielles de la métrologie X ne se limitent pas à la recherche. "Tout industriel qui aurait, par exemple, besoin de connaître le pouvoir réflecteur d'un miroir ou d'analyser le spectre de diffraction d'un matériau, peut faire appel à nous", résume Rémy Marmoret. C'est le cas des sociétés d'optique de pointe, d'analyse des matériaux, des fabricants de matériel de diagnostic médical. Enfin, en micro-électronique, les rayons X-UV seront utilisés dans le futur pour les nouveaux procédés de photolithographie, nécessaires à la réduction de taille de gravure des composants de circuits intégrés.
Les applications potentielles sont d'autant plus nombreuses que le CEA travaille sur des X d'énergies très différentes. "Depuis les UV, pour l'étude de la matière organique comme les bactéries par exemple, aux X durs pour analyser la matière." Autre atout : le futur Synchrotron Soleil, situé à proximité du laboratoire Diagnostic X du CEA, produira (entre autres) une lumière calibrée qui complètera la gamme d'outils de métrologie X.
