Imagerie 2D et 3D de matériaux monocristallins : topographie et tomographie en diffraction rayons X de très haute énergie

Abstract
La caractérisation en volume de matériaux cristallins de forte épaisseur (plusieurs cm) n'est possible que par l'utilisation de sources de rayonnement X de forte énergie (diffractomètres gamma, lignes haute énergie du rayonnement synchrotron) ou encore par l'utilisation de faisceau de neutrons. L'Institut Laue Langevin a développé et construit, en coopération avec le Laboratoire de Spectrométrie Physique, un nouveau type d'instrument utilisant le spectre continu rayons X à très haute énergie (typiquement 100 à 400 keV) émis par un générateur rayons X à foyer fin utilisé pour des radiographies. Ce diffractomètre permet la caractérisation rapide, précise et en volume d'échantillons de forte épaisseur. Outre des applications variées dans différents domaines (structure cristalline, mesure de paramètre de maille, contraintes, textures,), il est possible de caractériser complètement des échantillons cristallins à partir d'une série de mesures en diffraction. Il est en particulier possible de visualiser (localiser) les désorientations du réseau cristallin au sein d'un échantillon (topographie en transmission). Il est également possible de visualiser les volumes diffractants dans une section de l'échantillon en utilisant une reconstruction de type tomographique à partir d'une série d'acquisitions en diffraction. Ces nouvelles possibilités s'avèrent être particulièrement utiles pour le contrôle non destructif de matériaux cristallins.