Départements de recherche

Accueil > L'institut > Actualité > actualité RSS

Actualité de FEMTO-ST


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

Le rayonnement X permet de scruter la matière, que ce soit pour des applications médicales ou pour contrôler des pièces industrielles. Mais les détecteurs de rayons X sont encombrants, ce qui limite leur usage médical, spécialement pour des endoscopies. Les scientifiques cherchent donc à les miniaturiser, ce qui est loin d'être évident. En effet, la détection est indirecte : les rayons X sont d'abord absorbés par un matériau luminescent (un scintillateur), qui lui-même émet alors des photons de lumière visible, détectés par une caméra ou un photodétecteur. Or, à petite échelle, un scintillateur n'émet que très peu de photons, et dans toutes les directions : difficile pour une caméra de détecter le faible flux qui parvient jusqu'à elle !

Des chercheurs ont pourtant trouvé une solution, fondée sur l'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. Inventé par une équipe du laboratoire Femto-ST (CNRS/Université Franche-Comté/UTBM/ENSMM) en collaboration avec des chercheurs du CiNaM (CNRS/AMU) et de l’Institut Utinam (CNRS/Université de Franche-Comté), il est construit sur une fibre optique de quelques dizaines de micromètres de diamètre. A une extrémité de la fibre, les chercheurs ont fait croître une micro pointe de polymère. Par-dessus cette structure, ils ont greffé un fragment minuscule de scintillateur, puis ont recouvert le tout d’une fine couche de métal afin de finaliser l’antenne optique dont le rôle est de canaliser la lumière, comme le font les antennes cornets pour les micro-ondes. 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. L'idée était d'aboutir à un dispositif industrialisable : la réalisation de l'antenne optique sur la fibre par photo polymérisation, tout comme le greffage du scintillateur, sont des procédés qui permettraient de produire en série et à bas coût.

La démonstration a été effectuée avec des rayons X de basse énergie (10keV ). Pour envisager des applications médicales, l'équipe veut maintenant passer le cap des hautes énergies : quelques dizaines de keV pour la radioscopie, et plusieurs centaines de keV pour des applications thérapeutiques. A plus long terme, les chercheurs ont d'autres idées. Ainsi, les antennes optiques pourraient permettre de réduire le délai entre l'absorption des rayons X et l'émission de lumière par le scintillateur, et déboucher sur des détecteurs de rayons X beaucoup plus rapides. Par ailleurs, alors que sa résolution spatiale est aujourd'hui de l'ordre du micromètre, de nouvelles procédures permettraient de descendre jusqu'à 100 nanomètres . Une perspective serait d'utiliser le détecteur comme une sonde de microscopie à balayage, pour analyser localement par exemple la composition chimique de matériaux composites.

Ces travaux ont été financé par le Labex Action et un projet a été déposé à l'ANR par l’équipe de recherche afin d’explorer ces nouvelles voies scientifiques et applicatives.

Télécharger le communiqué de presse (pdf, 357 Ko)

Antenne optique

Toute l'actu de 2017

1 - 2 - 3 - 4

Un problème ouvert résolu en informatique : une réduction efficace de la taille de systèmes
Gérard Cécé du département DISC/FEMTO-ST a présenté lors de la conférence LICS'17, les fondations d'une série d'algorithmes efficaces du calcul de la plus grande relation de simulation d'un système.
Trouver de nouveaux débouchés aux matériaux biosourcés
Dans le cadre d’un projet européen H2020, FEMTO-ST, en lien avec 16 autres partenaires issus de 6 pays européens, ambitionne d'élargir les débouchés des matériaux biosourcés en développant des démonstrateurs pour les secteurs technologiques de pointe tels que notamment le transport terrestre et aérien.
Le lancement du projet,en présence de l'ensemble des partenaires, a eu lieu mardi 12 septembre dans le locaux de l'institut.
Une nano-antenne pour imager et caractériser des sources de photons uniques infrarouges
Bien que produits par milliards, les quantum-dots restent des sources lumineuses nanométriques difficiles à détecter et caractériser individuellement, en particulier quand elles émettent dans l’infrarouge. Des chercheurs de FEMTO-ST ont développé pour cela une nano-antenne intégrée sur fibre optique. Ces travaux ont été publiés dans la revue Nano Letters.
Tout savoir sur l’auto-organisation de molécules sur silicium
L’équipe Nanosciences de FEMTO-ST et une équipe de l’IEMN publient une revue exhaustive sur l’auto-organisation sur surface de silicium.
AFULudine récompensée au concours I-LAB 2017
AFULudine (start-up issue entre autres des recherches de FEMTO-ST) est lauréate du concours I-LAB 2017, dans la catégorie « Chimie & environnement ».

1 - 2 - 3 - 4


Toute l'actu de 2017

Toutes les années : 2007 - 2008 - 2009 - 2010 - 2011 - 2012 - 2013 - 2014 - 2015 - 2016 - 2017