L'institut
Actualité de FEMTO-ST

Vous êtes ici

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.

Antenne optique

Antenne optique

Antenne optique

  • Journée Club Optique et Micro-ondes

    FEMTO-ST et la société Photline Technologies s'associent pour organiser à Besançon la journée du Club Optique et Micro-ondes de la Société Française d’Optique.
    Cet événement se déroulera sur le site TEMIS Innovation "Maison des Microtechniques" le mardi 30 juin 2009 et prévoit d’accueillir une cinquantaine de participants.

    Lire la suite
  • LE CONGRES FRANCAIS DE MECANIQUE 2011

    Le département Méc'Appli de l’institut FEMTO-ST organise le Congrès Français de Mécanique 2011.

    Lire la suite
  • 8ème Atelier international sur les Transducteurs ultrasonores micro usinés MUT 2009

    En collaboration avec la société Imasonic et l’institut Pierre Vernier, FEMTO-ST organise les 28 et 29 mai prochain à Besançon la 8ème édition du Workshop international « Micromachined Ultrasonic Transducers ».

    Lire la suite
  • 1ère Journée scientifique de la plateforme CLIPP

    La Plateforme Interrégionale de Protéomique CLIPP organise sa première journée scientifique à Besançon le mardi 26 mai 09 à l'Institut FEMTO-ST, 32 av. de l'Observatoire.

    Lire la suite
  • A la rencontre des acteurs de l'Innovation

    Tout au long de la journée du jeudi 19 mars 2009, rencontrez les acteurs de l’innovation, ceux qui la font et ceux qui peuvent vous aider dans votre démarche…

    Lire la suite
  • Expo de l’institut FEMTO-ST à la BU Sciences-Staps - Besançon

    Une exposition à caractère scientifique se tient à compter du 4 mai prochain et jusqu’au 6 juin 2009 à la bibliothèque universitaire de Besançon (BU Sciences et Staps) et présentera les différentes activités de recherche menées au sein de l’institut FEMTO-ST

    Lire la suite
  • Anne Boucon, première Docteure soutenue par le Conseil général

    En soutenant brillamment une thèse sur les fibres optiques en décembre 2008, Anne Boucon est devenue la première Docteure bénéficiant d'une aide du département du Doubs. La première d'une prometteuse série.

    Lire la suite
  • 23ème FORUM EFTF & 63ème IFCS - 20 au 24 avril 2009 - Besançon Micropolis

    Le forum européen temps-fréquence (EFTF) et le congrès scientifique américain « international frequency control symposition » (IFCS) proposent un congrès joint pour présenter les dernières avancées dans le domaine du temps-fréquence du du 20 au 24 avril 2009 à Besançon Micropolis

    Lire la suite
  • FEMTO-ST expose sur MEDTEC - 22 et 23 avril 2009

    Medtec France, le premier salon accompagné de conférences, dédié à la conception et à la fabrication de dispositifs médicaux ouvre ses portes au parc des expositions de Besançon les 22 et 23 avril prochain.

    Lire la suite
  • A la rencontre des acteurs de l'Innovation

    Tout au long de la journée du jeudi 19 mars 2009, rencontrez les acteurs de l’innovation, ceux qui la font et ceux qui peuvent vous aider dans votre démarche…

    Faites connaissance avec les entreprises et les projets incubés de TEMIS Innovation, ils vous ouvrent leurs portes.

    Lire la suite

Pages