Rayons X rasants et surfaces

Résumé
On sait depuis les premiers travaux de Compton que l'indice de réfraction d'un solide pour les rayons X (l≈0.1nm) est légèrement inférieur à 1, donc si un faisceau arrive sur une surface avec un angle suffisamment rasant (≈0.1°), il est réfléchi totalement. Dans ce cas la pénétration des rayons X est très faible, de l'ordre de quelques 2 à 3 nm, puisqu'elle est assurée par une onde évanescente. On peut encore observer un spectre de diffraction et un spectre de fluorescence mais ils seront sensibles à la structure et à la composition chimique de la couche irradiée, c'est à dire à des phénomènes intéressants quelques couches atomiques. Si l'on augmente l'angle d'incidence, la profondeur de pénétration varie et l'on dispose ainsi d'une sonde permettant d'explorer une couche superficielle d'épaisseur croissante jusqu'à plusieurs dizaines de µm. Les applications seront montrées par des exemples.

Abstract
It is known since the Fist work of Compton that the refractive index of a solid for X Rays (l≈0.1nm) is smaller than 1. When an X ray beam impinges on the surface at low angle (≈0.1°) it is totally reflected and the propagation of the X-rays in the material is evanescent. In this case, the penetration depth is very small, about 2 or 3 nm. The reflected beam, the diffraction and the fluorescence effects observed are sensitive respectively to the density, the structure and the chernical composition of the material in the irradiated layer, that is to some monolayers. If the incident angle is increased, the depth of penetration increases and the material can be probed from the monolayer to some tens of µm thickness. The possibilities of this technique are shown by some examples.