Brevet FR2719114A1 — publié le 19951027

Dispositif d'analyse spectrale à imagerie globale La présente invention concerne un dispositif d'analyse spectrale à imagerie globale. Elle trouve une application générale dans l'analyse spectrale de (micro) échantillons et en particulier dans la spectromé- trie optique du type émission, diffusion RAMAN ou fluorescen- ce. On connaît déjà des dispositifs d'analyse spectrale à imagerie globale qui comprennent: - une source propre à générer un rayonnement monochromatique primaire, - un échantillon à analyser, - des moyens d'éclairement propres à éclairer globalement par ledit rayonnement primaire une zone choisie de l'échantillon à analyser, et - des moyens de filtrage optiques propres à recevoir le rayonnement secondaire diffusé et/ou émis par l'échantillon ainsi éclairé et caractéristique de celui-ci, et à délivrer une image spectrale dispersée de ce rayonnement secondaire limité à au moins une bande spectrale choisie. 30. L'imagerie globale se distingue de l'imagerie ponctuelle par le fait que, dans le premier cas, le rayonnement primaire, défocalisé, éclaire globalement une zone choisie de l'échan- tillon, tandis que, dans le second cas, le rayonnement primaire, focalisé, éclaire un point choisi de l'échantillon. Dans l'imagerie ponctuelle, un balayage linéaire du rayonne- ment primaire permet, le cas échéant, d'éclairer l'échan- tillon ligne par ligne. En micro-analyse, l'échantillon est un micro-échantillon placé sur une platine d'un microscope optique. L'objectif du microscope est employé, à pleine ouverture, à la fois pour éclairer globalement tout le champ du microscope et pour collecter le rayonnement secondaire résultant. La sensibilité et la qualité des images obtenues par analyse spectrale dépendent en partie de l'uniformité de l'éclaire- ment de l'échantillon et des pertes de lumière dans le trajet primaire. Une solution connue pour uniformiser l'éclairement consiste à employer un objectif annulaire couplé à un arrangement optique à deux miroirs qui tournent autour de l'axe du faisceau laser. Une telle solution n'est pas totalement satisfaisante dans la mesure o elle est difficile à mettre en oeuvre au niveau réglage. De plus, l'intensité de l'éclai- rement présente des variations radiales et l'ouverture numérique est limitée. Une autre solution connue consiste à défocaliser le rayonne- ment primaire, en général issu d'une source laser. Néanmoins, l'éclairement moyen du champ du microscope a une distribution au mieux gaussienne et souvent entachée de bruits et d'an- neaux de diffraction. De plus, l'éclairement local au niveau de l'échantillon présente des variations de 0 à 100%, en raison de l'effet de granularité laser appelé "Speckle noise" qui donne aux images en lumière cohérente un aspect granu- laire rendant toute mesure d'intensité locale imprécise. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvé- nients. Ainsi, elle vise à fournir un dispositif d'éclairement de l'échantillon donnant une distribution uniforme du rayonne- ment primaire au niveau de l'échantillon. L'invention porte sur un dispositif d'analyse spectrale à imagerie globale du type décrit ci-avant. Selon une définition générale de l'invention, les moyens d'éclairement comprennent: - une fibre optique comprenant une section d'entrée et une section de sortie, - un élément optique propre à introduire le rayonnement primaire dans la section d'entrée de la fibre optique, - un arrangement optique propre à conjuguer optiquement la section de sortie de la fibre optique et la zone de l'échan- tillon à analyser, et - des moyens de brassage propres à brasser le rayonnement primaire introduit dans la fibre optique afin d'éclairer uniformément la zone de l'échantillon à analyser et d'unifor- miser la granularité du rayonnement primaire au niveau de ladite zone. Avantageusement, la fibre optique est du type multimode, en vue d'améliorer le brassage du rayonnement primaire. En pratique, le diamètre de la fibre optique est choisi en fonction du diamètre du champ éclairé désiré ainsi que de l'irradiation désirée. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de brassage comprennent un mécanisme disposé à proximité de la fibre optique et propre, sur commande et à une cadence choisie, à changer la courbure de la fibre optique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de brassage comprennent un modulateur interne propre, sur commande et à une cadence choisie, à moduler l'indice de réfraction de la fibre optique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de brassage comprennent un modulateur externe, disposé en amont de la section d'entrée de la fibre optique, et propre à moduler, à une fréquence choisie, la polarisation du rayonnement primaire. L'invention a également pour objet un appareil d'analyse spectrale à imagerie globale dans lequel les moyens de filtrage optiques comprennent une fente d'entrée éclairée par le rayonnement secondaire à analyser et au moins un étage disperseur. Selon une caractéristique importante de l'invention, les moyens de filtrage optiques comprennent en outre: - des moyens de filtrage multi-spectral disposés en aval de l'étage disperseur, et propres à filtrer en parallèle une pluralité de bandes spectrales de l'image dispersée, et - un arrangement optique propre à conjuguer optiquement la fente d'entrée et les moyens de filtrage multi-spectral. En pratique, les moyens de filtrage multi-spectral compren- nent un masque optique comprenant une pluralité de zones absorbantes, transparentes ou réfléchissantes adaptées aux filtrages de la pluralité de bandes spectrales, ces zones pouvant être avantageusement commutables sur commande. L'invention a également pour objet un appareil d'analyse spectrale à imagerie globale dans lequel les moyens de filtrage optiques comprennent une fente d'entrée rectangu- laire éclairée par le rayonnement secondaire à analyser. Selon encore une autre caractéristique importante de l'inven- tion, les moyens de filtrage optiques comprennent un arrange- ment optique propre à produire au niveau de la fente d'entrée une image du rayonnement secondaire de forme elliptique afin d'optimiser l'éclairement de ladite fente d'entrée. En pratique, l'arrangement optique est du type afocal cylindrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée ci- après, et des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un appareil d'ana- lyse spectrale à imagerie globale de l'art antérieur; - la figure 2 représente schématiquement un exemple de moyens de brassage du type vibreur selon l'invention; - la figure 3 est une représentation schématique d'un autre exemple de moyens de brassage du type modulateur selon l'invention; - la figure 4 est une représentation schématique d'un autre exemple des moyens de brassage du type champ magnétique selon l'invention; - la figure 5 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation des moyens de brassage du type modulateur selon l'invention; - la figure 6 est une représentation schématique de l'implan- tation pratique des moyens de brassage dans un appareil d'analyse spectrale à imagerie globale selon l'invention; - la figure 7 représente schématiquement les moyens de filtrage multi-spectral selon l'invention; la figure 8 est une autre représentation schématique des moyens de filtrage multi-spectral; - les figures 9 à 11 représentent schématiquement l'image du rayonnement secondaire au niveau d'une fente d'entrée selon l'art antérieur; - la figure 12 représente schématiquement un arrangement optique permettant d'optimiser l'éclairage de la fente d'entrée selon l'invention; et - les figures 13 et 14 représentent schématiquement la forme elliptique de l'image du rayonnement secondaire au niveau de la fente d'entrée selon l'invention. Sur la figure 1, la référence 2 désigne un appareil d'analyse spectrale à imagerie globale de l'art antérieur. Une source laser 4 génère un rayonnement monochromatique primaire 6.En micro-analyse spectrale, l'échantillon à analyser est un micro-échantillon 8 placé sur une platine 10 d'un microscope optique (non représenté). Des moyens d'éclairement du type optique 12 éclairent globalement l'échantillon 8 par le rayonnement primaire 6. La surface de l'échantillon est éclairée ainsi dans son ensemble. Avantageusement, la platine 10 permet le positionnement précis de l'échantillon selon des axes orthogonaux X, Y et Z. L'image de la surface éclairée dans son ensemble est obtenue à l'aide d'un objectif à grande ouverture 14 (avantageusement celui du microscope). Cette image ainsi obtenue est alors formée sur un détecteur multicanal 20 au travers d'un monochromateur 22 utilisé en filtre passe-bande que l'on ajuste par exemple sur une raie RAMAN (en spectrométrie RAMAN) caractéristique d'une des substances contenues dans l'échantillon. On obtient ainsi une image donnant la réparti- tion de cette substance. Cette image est visualisée sur un dispositif de visualisation classique 20. En variante, l'image spatiale ainsi obtenue est enregistrée, par exemple, à l'aide d'un enregistreur à plume 26. En pratique, le rayonnement secondaire diffusé et/ou émis 16 par l'échantillon 8 ainsi éclairé est reçu par l'objectif 14 pour être acheminé, via une optique de transfert 18 et une fente d'entrée 28, dans le monochromateur 22. Le monochromateur 22 fonctionne ici en spectromètre et sert à l'analyse spectrale du rayonnement diffusé. Le Demandeur s'est posé le problème d'améliorer un tel dispositif d'analyse spectrale, notamment en améliorant l'uniformité de l'éclairement de l'échantillon. Pour cela, il propose selon l'invention de perfectionner l'optique 12 d'éclairement décrite en référence à la figu- re 1. En référence à la figure 2, les moyens d'éclairement selon l'invention comprennent une fibre optique 100 comprenant une section d'entrée 102 et une section de sortie 104. La fibre optique est du type multimode comme celle vendue par la Société SEDI (Société française). Un élément optique 106, par exemple du type lentille conver- gente, introduit le rayonnement primaire 6, issu de la source 4, dans la section d'entrée 102 de la fibre optique 100. Un arrangement optique conjugue optiquement la section de sortie 104 de la fibre optique 100 et la zone de l'échantil- lon à analyser 8. En pratique, l'arrangement optique comprend une lentille 110 disposée entre l'échantillon 8 et la section d'entrée 104, et l'objectif du microscope 14 corrigé pour l'infini dans ce cas particulier. De manière classique, une lame séparatrice 112 intercalée entre la lentille 110 et l'objectif 14 réfléchit le rayonne- ment primaire cohérent vers l'échantillon 8 à travers l'objectif 14 et transmet le rayonnement secondaire incohé- rent diffusé et/ou émis par l'échantillon 8 ainsi éclairé, vers le spectromètre monochromateur 22 via l'optique de transfert 18. Très avantageusement, des moyens de brassage 120 brassent le rayonnement primaire 6 introduit dans la fibre optique 100 afin d'éclairer uniformément la zone de l'échantillon à analyser 8 et d'uniformiser la granularité du rayonnement primaire au niveau de ladite zone. En référence à la figure 2, les moyens de brassage 120 comprennent un mécanisme vibreur 121 disposé à proximité de la fibre optique. Sur commande et à une cadence choisie, le vibreur agite la fibre optique pour changer la courbure de celle-ci. De façon surprenante, la modification périodique de la courbure de la fibre optique, grâce au vibreur alimenté en basse fréquence, permet d'éliminer l'effet de granularité (speckle noise) du faisceau laser défocalisé. Il est à remarquer que l'arrangement des deux lentilles convergentes 110 et 14 réalise l'adaptation correcte de l'ouverture numérique, c'est-àdire la conjugaison optique de la section de sortie 104 de la fibre optique et l'échantillon à analyser. En variante, la variation de la courbure de la fibre optique n'est plus périodique mais pseudo-aléatoire. En référence à la figure 3, on a représenté un autre exemple de moyens de brassage selon l'invention. Les moyens de brassage comprennent ici un modulateur externe disposé en amont de la section d'entrée 102 de la fibre optique 100. Le modulateur 130 module l'état de polarisation du faisceau incident 6 qui est initialement polarisé. Par exemple, le modulateur 130 est du type à effet POCKELS ou à effet KERR. Dans un autre exemple de réalisation, le modulateur module l'indice du milieu, par exemple par ondes ultrasonores engendrées par un dispositif piézo-électrique, ou engendrées par création d'un réseau en volume par voie optique. En pratique, le modulateur 130 est disposé entre deux lentilles convergentes 106 et 140 pour permettre l'introduc- tion du rayonnement primaire 6 dans la section d'entrée 102 de la fibre optique 100. Avantageusement, un filtre polarisant 152, ou une lame demi ou quart d'onde, est disposé entre la section de sortie 104 de la fibre optique et la lentille convergente 110, pour dépolariser le faisceau laser initialement polarisé 6 issu de la fibre optique. Dans un autre exemple de réalisation (figure 4), la fibre optique 100 est placée dans une enceinte 150 à champ électri- que ou magnétique variable. De préférence, la fibre optique est une fibre optique de type solide ou une fibre optique creuse remplie d'un liquide. Le rayonnement primaire monochromatique cohérent 6 est initialement polarisé. Les moyens de brassage sont des moyens de brassage statiques qui permettent, sous l'effet d'un champ électrique ou magnétique variable, de modifier les propriétés optiques du milieu constituant la fibre optique, par exemple de l'indice de réfraction du milieu constituant la fibre optique. On retrouve dans la figure 4 le filtre polarisant 152 déjà décrit en référence à la figure 3. Dans un autre exemple de réalisation (figure 5), les moyens de brassage comprennent un modulateur interne 160 propre à créer, dans le milieu constitutif de la fibre optique, un réseau d'indices variables périodiquement ou aléatoirement. Le système de modulation interne 160 est animé par un générateur 170. Il est clair que d'autres moyens de brassage peuvent être utilisés pour modifier les propriétés optiques de la fibre optique en vue de brasser le rayonnement primaire introduit dans la fibre optique afin d'obtenir un éclairement uniforme de l'échantillon à analyser et d'uniformiser la granularité du rayonnement primaire au niveau dudit échantillon. Sur la figure 6, on a représenté un appareil d'analyse spectrale à imagerie globale, utilisant des moyens de brassage selon l'invention décrits en référence aux figures 2 à 5. Il s'agit d'un dispositif capable à la fois d'éclairer globalement l'échantillon et d'effectuer une analyse confo- cale comme décrite dans les Demandes de Brevets publiées au nom du Demandeur sous le No FR-A-2 673 718 le 11 septembre 1991, et sous le No EP-A-502 752 le 9 septembre 1992. Ce dispositif utilise avantageusement les moyens de brassage décrits ci-avant. Des moyens de commutation permettent de passer du mode spectral confocal au mode imagerie globale. La partie spectrale confocale comprend de façon connue les éléments suivants: - des moyens pour acheminer le rayonnement primaire 6 selon un axe d'entrée 7; - des premiers moyens formant diaphragme 9 comprenant une première ouverture variable choisie pour filtrer spatialement le faisceau d'excitation cohérent 6; - des moyens séparateurs 112 décrits en référence à la figure 2, propres à réfléchir le faisceau d'excitation cohérent 6 vers l'objectif 14 du microscope et à transmettre le rayonne- ment secondaire incohérent 16 émis, et/ou diffusé par l'échantillon ainsi éclairé vers le spectromètre 22; - des seconds moyens formant diaphragme 11, comprenant une seconde ouverture variable conjuguée de la première ouvertu- re, et propres à filtrer la partie transmise 16 des moyens séparateurs 112. Les moyens 9 et 11 sont optiquement conjugués pour permettre d'obtenir un filtrage confocal de l'image du rayonnement secondaire issu de l'éclairement de l'échantillon par le rayonnement primaire 6. Très avantageusement, le dispositif décrit à la figure 6 permet aussi d'éclairer uniformément l'échantillon par les moyens de brassage décrits précédemment. Pour cela, il est prévu des moyens séparateurs 190 propres à réfléchir le faisceau primaire cohérent 6 selon un autre axe d'entrée 13, perpendiculaire à l'axe d'entrée 7, pour acheminer le rayonnement primaire vers les moyens de brassage 120. On retrouve, dans la structure décrite en référence à la figure 6, les moyens décrits en référence à la figure 2, à savoir notamment une fibre optique 100 possédant une face d'entrée 102 et une section de sortie 104. La lentille convergente 106 permet d'introduire le rayonnement primaire 6 dans la section d'entrée 102 de la fibre optique 100. La lentille convergente 110 avec l'objectif 14 du microscope permet de conjuguer optiquement la section de sortie 106 de la fibre optique et la zone de l'échantillon à analyser. Avantageusement, des positionneurs sont prévus pour position- ner de façon précise la section d'entrée en alignement avec le rayonnement primaire 6 et pour aligner la section de sortie 104 avec la lentille 110. Le rayonnement primaire issu de la fibre optique 100 est ensuite acheminé vers l'échantillon à travers des lames séparatrices et des moyens optiques tels que ceux décrits dans la Demande de Brevet publiée au nom du Demandeur sous le No FR-A-2 681 941 le 2 avril 1993. Les moyens de brassage utilisés pour brasser le rayonnement primaire introduit dans la fibre optique sont ici constitués par un vibreur mécanique propre à agiter la fibre optique. Par exemple, le vibreur est animé par un micro-moteur du type continu propre à agiter la fibre optique, à basse fréquence, par exemple quelques Hertz. Par exemple, la longueur de la fibre optique est de l'ordre de quelques décimètres. Selon un autre aspect de l'invention, le diamètre de la fibre optique est choisi en fonction du diamètre du champ éclairé désiré, ainsi que de l'irradiation désirée. En effet, selon l'invention, l'utilisation d'une fibre optique ayant un diamètre de 365 pm permet d'obtenir respec- tivement aux objectifs X100, X50 et X10, un diamètre du champ éclairé respectivement de 63 pm, 126 pm et 630 pm. Par ailleurs, avec une fibre optique d'un diamètre de 100 pm, on obtient respectivement aux objectifs X100, X50 et X10, un champ éclairé d'un diamètre respectivement de 17 pm, 34 pm et pm. Enfin, avec une fibre optique d'un diamètre de 50 pm, on obtient respectivement aux objectifs X100, X50 et X10, un champ éclairé d'un diamètre respectivement de 9 pm, 17 pm et pm. Ainsi, en changeant le diamètre de la fibre optique, on peut obtenir différentes zones éclairées, ce qui permet d'adapter l'irradiation en fonction des applications. Il y a lieu de remarquer que l'irradiation obtenue avec une fibre optique d'un diamètre de 365 pm est 13 fois inférieure à celle obtenue avec une fibre optique de 100 pm de diamètre et 53 fois inférieure à celle obtenue avec une fibre optique de 50 pm de diamètre. Dans ces conditions, un utilisateur choisit une fibre d'un diamètre donné parmi une pluralité de fibres de différents diamètres, en fonction de son application, c'est-à-dire du champ éclairé désiré ainsi que de l'irradiation désirée. Il est à remarquer que dans le montage optique, selon l'invention, les fibres optiques sont facilement interchan- geables. Il a été observé que, de cette manière, on tire des avantages considérables de la présence de la fibre optique dans les moyens d'éclairement du dispositif d'analyse spectrale à imagerie globale, malgré les préjugés antérieurs défavora- bles, sans que l'atténuation apportée par la fibre optique ne soit prohibitive. Les avantages obtenus en termes de rapport signal/bruit sont en faveur de la présence de la fibre optique, par rapport aux dispositifs d'analyse spectrale à imagerie globale antérieurement connus. Par ailleurs, pour améliorer la faculté de discrimination et d'identification d'une substance donnée dans un mélange hétérogène, le Demandeur s'est proposé d'isoler, dans le spectre, non pas une seule bande spectrale ou raie comme habituellement, mais un ensemble de bandes ou raies spectra- les caractéristiques de l'espèce chimique choisie. Un tel filtrage multi-spectral selon l'invention permet d'augmenter la spécificité de l'analyse spectrale d'une part, d'augmenter l'intensité du signal total mesuré par le détecteur d'autre part. Ces augmentations permettent de choisir une meilleure résolution spectrale, donc de réduire le risque d'interférences analytiques. L'homme de l'art sait que les longueurs d'ondes ou nombres d'ondes et les intensités spectrales caractéristiques des substances à analyser (raies d'émission pour les éléments, bandes vibrationnelles, ou bandes de fluorescence pour les molécules composées) sont connues, publiées et répertoriées dans des catalogues de spectres et de banques de données. Par ailleurs, des programmes de traitements informatiques sont disponibles et permettent d'effectuer une analyse automatique à partir de la reconnaissance des bandes et des intensités observées dans un spectre obtenu expérimentale- ment. De façon surprenante, le Demandeur a constaté que ces mêmes catalogues de données peuvent être exploités par des moyens informatiques pour déterminer les bandes spectrales les plus significatives en vue de réaliser selon l'invention un filtre multi-spectral adapté à l'imagerie d'une substance donnée. En référence à la figure 7, on retrouve les éléments essen- tiels du trajet secondaire d'un dispositif d'analyse spec- traie à imagerie globale décrit en référence à la figure 1 et dans lequel on place les moyens de filtrage multi-spectral selon l'invention. Ainsi, on retrouve le rayonnement secondaire 16 diffusé et/ou émis par l'échantillon 8 ainsi éclairé par le rayonnement primaire. Ledit rayonnement secondaire 16 éclaire une fente d'entrée 28. Un étage disperseur, le plus souvent un réseau 200, est utilisé pour éliminer la radiation laser, diffusée ou réfléchie sans changement de longueur d'onde par l'échantil- lon 8, avec une intensité relative extrêmement élevée, tandis que la radiation qui a subi un décalage spectral par effet RAMAN est transmise par ledit réseau 200. La sélection d'une radiation caractéristique par ce filtrage permet d'observer une image monochromatique de l'échantillon donnant directe- ment la distribution de l'espèce moléculaire choisie. L'intensité de cette image étant très faible, elle ne peut être visualisée et enregistrée que grâce à des détecteurs photo-électriques multicanaux 20 couplés par exemple à un système de télévision à haute sensibilité. Par ailleurs, l'optique de transfert 18 forme une image réelle de l'échantillon 8 au niveau du disperseur 200 et l'objectif 14 collecte la lumière polychromatique 16 issue de l'échantillon 8 éclairé par le rayonnement primaire. Selon l'invention, un arrangement optique conjugue optique- ment la fente d'entrée 28 et les moyens de filtrage multi- spectral 300 intercalés entre le réseau 200 et le détecteur multicanal 20. Cet arrangement optique comprend une première optique 210, appelée collimateur, disposée en amont du disperseur 200 et une seconde optique 220, appelée objectif, disposée en aval du disperseur 200. Enfin, une optique 230 disposée en aval des moyens de filtrage multispectral 300 forment une image réelle de l'échantillon sur le détecteur 20. Ce détecteur est du type photo-électrique multicanal à deux dimensions, par exemple une matrice CCD. Par ailleurs, une conjugaison optique classique est prévue entre l'échantillon 8 à analyser et le disperseur 200. Une autre conjugaison optique est prévue entre le disperseur 200 et le détecteur 20. Selon l'invention, les moyens de filtrage multi-spectral 300 constituent un masque optique 300 qui isole les radiations caractéristiques dans le plan du spectre. Par exemple, le masque optique 300 comprend une pluralité de zones absorbantes individualisées en A1 à A6 entrecoupées de zones transparentes T1 à T5. Sur la figure 8, le masque de filtrage multi-spectral 300 est susceptible de former deux images complémentaires de l'échan- tillon. Une première image est obtenue sur un premier détec- teur 20-1. Cette première image constitue un filtrage spectral dans les bandes passantes I1, 12 et 13 qui sont caractéristiques de la substance choisie. Les bandes passantes multiples du filtre sont constituées de surfaces réfléchissantes R1 à R3 qui permettent de renvoyer la lumière vers le détecteur 20-1 via l'optique 230-1. Les zones opaques ou non-réfléchissantes A1 à A3 correspon- dent aux parties des spectres que l'on veut éliminer car elles ne contiennent pas de bandes caractéristiques de la substance choisie. Les radiations non-caractéristiques 14 et 15 peuvent, après traversée du masque 300, être utilisées pour former une deuxième image de l'échantillon sur un deuxième détecteur 20- 2 via l'optique 230-2. De point de vue analytique, cette deuxième image est complé- mentaire de la première image donnant la distribution du composé choisi. Elle contient la distribution spatiale de toutes les autres substances, à l'exclusion de la substance choisie. Un traitement informatique des signaux peut avantageusement bénéficier de la corrélation entre ces deux images pour améliorer la sélectivité de l'analyse. Il est à remarquer que pour améliorer la précision des bandes passantes, la dimension du spectre projeté sur le masque peut être augmentée à volonté par grandissement optique. Le masque est défini alors par une relation homothétique. En variante, il est possible d'interposer un système optique approprié à grandissement variable pour ajuster la dispersion sur le masque. Selon l'invention, on peut réaliser chacun des masques spectraux à partir d'un réseau de fils fusibles disposés selon les dents d'un peigne. La commande électrique ou optique, par un système d'adressage approprié, provoque alors la fusion des fils correspondant aux bandes spectrales choisies. Il est à remarquer que la résolution spectrale * n'est limitée ici que par le diamètre des fils. En variante, le réseau de fils est remplacé par un réseau de pistes opaques formé de bandes étroites parallèles disposées sur un support transparent. Dans une autre variante, le masque est formé d'un réseau d'aiguilles constituées d'un matériau opaque et disposées selon les dents d'un peigne. Avantageusement, chacune de ces aiguilles est escamotable par translation ou rotation de manière réversible. L'escamotage peut être séquentiel ou simultané. Dans encore une autre variante, le masque est formé d'élé- ments modulateurs tels que des pixels dont une propriété optique (transmission ou réflexion) peut être modifiée d'une manière réversible sous l'action d'un signal électrique géré par ordinateur par exemple. Ces pixels peuvent être consti- tués de puces à micro-miroirs (technologie DMD pour DIGITAL MICRO-MIRROR DISPLAY, affichage par micro-miroirs numéri- ques). Par ailleurs, il est à remarquer que pour les besoins de l'analyse, l'objectif 14 du microscope doit être interchan- geable pour adapter le grossissement des dimensions de la zone à analyser de l'échantillon 8. Il s'ensuit que la dimension et la position de la pupille ne sont pas constantes et peuvent varier dans de larges proportions. La conjugaison optique de cette pupille sur la fente d'entrée 28 n'est obtenue, dans l'art antérieur, que par compromis au détriment soit de la luminosité, soit de la résolution spatiale ou pouvoir séparateur, soit de la résolution spectrale. En effet, selon la figure 9, dans le plan de la fente 28, l'image de la pupille circulaire P se superpose à une fente rectangulaire 28 définie par des lèvres 29 et 31. La fente d'entrée 28, de largeur 1, est adaptée à une résolu- tion spectrale moyenne et provoque une obturation importante qui réduit la surface utile de la pupille, ce qui entraîne deux conséquences: la réduction de la luminosité et la perte de résolution spatiale. En référence à la figure 10, la fente d'entrée 28 est largement ouverte, avec 1 égale au diamètre de l'image de la pupille. Dans ces conditions, la luminosité et le pouvoir séparateur sont conservés, mais la résolution spectrale devient insuffisante. Un compromis est décrit en référence à la figure 11 et prévoit de choisir une largeur de fente égale à 70 ou 80% du diamètre de l'image de la pupille. Toutefois, une telle solution n'est pas totalement satisfai- sante dans la mesure o il ne s'agit que d'un compromis. Le Demandeur se propose d'apporter une solution à cet inconvénient. Ce but est atteint en utilisant des optiques cylindriques ou toriques. En référence à la figure 12, le montage optique comprend l'objectif d'entrée 14 qui reste sphérique. Selon l'invention, il est prévu d'utiliser une optique de transfert 18 du type anamorphoseur qui va produire, au niveau de la fente d'entrée 28, une image de la pupille P de forme elliptique. L'optique de transfert 18 comprend, selon l'invention, un premier élément 19 du type cylindrique divergent, un second élément 21 du type cylindrique convergent, et un troisième élément 23 du type sphérique convergent. Le choix du rapport d'anamorphose, défini comme le rapport entre les longueurs des deux axes principaux A et B de l'ellipse 33, permet d'optimiser l'illumination de la fente rectangulaire en conservant la luminosité pour une fente plus étroite, c'est-à-dire pour une meilleure résolution spectrale (figure 13). Corrélativement, l'emploi d'une optique cylindrique provoque dans ce cas une anamorphose du faisceau au niveau du disper- seur (figure 14), dont la section n'est plus circulaire mais elliptique. Le grand axe de l'ellipse A' est dirigé parallè- lement à la largeur de la fente, c'est-à-dire dans le sens de la dispersion du réseau 200. La largeur du réseau 200 doit être augmentée d'un facteur G, ce qui améliore avantageuse- ment la résolvance intrinsèque du réseau. Pour éviter l'elliptique du faisceau au niveau du disperseur, il convient d'utiliser un réseau rectangulaire ou bien un arrangement optique qui ne modifie pas les caractéristiques géométriques de l'image projetée sur le disperseur. Il est à remarquer que l'interposition dans l'optique de transfert 18 d'un système afocal cylindrique de grandissement G=B/A ne modifie pas la hauteur B de l'image de la pupille P dans le sens vertical, mais contracte la largeur de cette image d'un facteur G. La largeur de fente 1 devient alors inférieure ou égale à A, et la résolution spectrale devient G fois meilleur et cela sans perte de luminosité. Par ailleurs, l'image finale de l'échantillon formée au travers du masque spectral sur le détecteur 20 est également anamorphosée, mais cela est sans inconvénient car la présence du disperseur 200 entraîne déjà une anamorphose dans le système à optique sphérique qui doit être corrigée par un traitement des signaux lors de la reconstruction des images. Le même type de correction par traitement analogique ou numérique des signaux du détecteur permet ainsi de restituer une image non déformée de l'objet. Une autre solution consiste à utiliser une compensation purement optique par un second système anamorphoseur placé dans l'optique qui forme une image sur le détecteur. Revendications 1. Dispositif d'analyse spectrale comprenant: - une source (4) propre à générer un rayonnement monochroma- tique primaire (6), - un échantillon (8) à analyser, - des moyens d'éclairement (12) propres à éclairer globale- ment par ledit rayonnement primaire (16) une zone choisie de l'échantillon à analyser, - des moyens de filtrage optiques (28,22) propres à recevoir le rayonnement secondaire diffusé et/ou émis par l'échantil- lon ainsi éclairé et caractéristique de celui-ci, et à délivrer une image spectrale dispersée de ce rayonnement secondaire, limité à au moins une bande spectrale choisie, caractérisé en ce que les moyens d'éclairement (12) compren- nent: - une fibre optique (100) comprenant une section d'entrée (102) et une section de sortie (104), - un élément optique (106) propre à introduire le rayonnement primaire dans la section d'entrée (102) de la fibre optique, - un arrangement optique (110,14) propre à conjuguer optique- ment la section de sortie (104) de la fibre optique et la zone de l'échantillon à analyser, et - des moyens de brassage (120, 130, 160) propres à brasser le rayonnement primaire introduit dans la fibre optique afin d'éclairer uniformément la zone de l'échantillon à analyser, et d'uniformiser la granularité du rayonnement primaire au niveau de ladite zone. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre optique (100) est de type multimode. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément optique (106) est une lentille convergente. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arrangement optique (110,14) comprend des première (110) et seconde (14) lentilles convergentes. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre de la fibre optique est choisi en fonction du diamètre du champ éclairé désiré, ainsi que de l'irradiation désirée. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de brassage comprennent un modulateur externe (130) disposé en amont de la section d'entrée de la fibre optique et propre à moduler à une fréquence choisie la polarisation du rayonnement primaire. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de brassage comprennent un modulateur interne (160) propre, sur commande et à une cadence choisie, à moduler l'indice de réfraction de la fibre optique. 8. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de brassage (120) comprennent un mécanisme (121) disposé à proximité de la fibre optique (100) et propre, sur commande et à une cadence choisie, à changer la courbure de la fibre optique. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens générateurs (4) comprennent une source LASER. 10. Appareil selon la revendication 1, dans lequel les moyens de filtrage optiques comprennent: - une fente d'entrée (28) éclairée par le rayonnement secondaire & analyser, et - au moins un étage disperseur (200), caractérisé en ce que les moyens de filtrage optiques comprennent en outre: - des moyens de filtrage multi-spectral (300) disposés en aval de l'étage disperseur (200), et propres à filtrer en parallèle une pluralité de bandes spectrales de l'image dispersée, et - un arrangement optique (210,220) propre à conjuguer optiquement la fente d'entrée (28) et les moyens de filtrage multi-spectral (300). 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de filtrage multi-spectral (300) comprennent un masque optique comprenant une pluralité de zones absorbantes, transparentes ou réfléchissantes. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les zones absorbantes, transparentes ou réfléchissantes sont commutables sur commande. 13. Appareil selon la revendication 1, dans lequel les moyens de filtrage optiques comprennent une fente d'entrée rectangu- laire éclairée par le rayonnement secondaire à analyser, caractérisé en ce que les moyens de filtrage optiques comprennent un arrangement optique (19,21,23) propre à produire au niveau de la fente d'entrée une image du rayonne- ment secondaire de forme elliptique afin d'optimiser l'éclai- rement de la fente d'entrée. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'arrangement optique (19,21,23) est du type afocal cylindri- que.