Brevet FR2872909A1 — publié le 20060113

L'invention concerne un procédé et un système de détection optique de nano-objets dans un milieu réfringent. Dans le domaine technique des nano-sciences, dans lequel la dimension des objets est essentielle et caractérise ces derniers, des méthodes 5 ou procédés permettant de visualiser ces objets sont primordiales. Les techniques optiques utilisées dans ce but à l'heure actuelle sont basées sur le phénomène de luminescence. Des molécules fluorescentes ont été étudiées, mises en évidence et sont utilisées couramment dans le domaine des sciences de la vie. Les molécules fluorescentes précitées ne permettent toutefois que des durées d'observation courtes, en raison du phénomène de photo blanchiment. Le développement d'objets luminescents plus intenses et plus stables a remédié partiellement aux inconvénients précités, mais au prix de l'introduction d'un phénomène de clignotement important. Une autre technique utilise les propriétés d'absorption des objets. A la température de l'hélium liquide, des molécules isolées ont été détectées en premier lieu par une technique d'absorption à partir du facteur de qualité élevé de la ligne de phonon zéro qui présente une section d'absorption très importante, quelques 10-11 cm2, à la résonance. Des ions ou des atomes isolés dans des pièges rf (radio fréquence) ou des cavités à haut facteur de qualité, ont été détectés par absorption d'un faisceau de sonde. D'une manière générale, les particules présentant une grande section d'absorption et des intervalles temporels courts entre évènements d'absorption successifs sont susceptibles d'être soumises avec succès à une détection par des méthodes d'absorption. Plus récemment, un procédé de détection de ce type de particules a été développé pour des particules métalliques. Des particules métalliques de l'ordre du nanomètre, excitées au voisinage de leur résonance plasmon par une onde électromagnétique, présentent une section d'absorption relativement importante, de l'ordre de 8 10-14 cm2 pour une particule de 5 nm de diamètre, et un temps de relaxation électron-phonon rapide, de l'ordre d'une pico-seconde. En raison du fait que le phénomène de luminescence de ces particules est extrêmement faible, la quasi-totalité de l'énergie électromagnétique absorbée est transformée en chaleur. L'élévation de la température induite provoque une variation de l'indice de réfraction local. Le procédé plus récent précité met en oeuvre une technique de contraste d'interférence en lumière polarisée, permettant de détecter cet effet photo thermique local et d'afficher des images de particules d'or de 5 nm de diamètre ont été obtenues, avec un rapport signal à bruit de l'ordre de 10. Pour une description plus détaillée du procédé précité, on pourra utilement se reporter à l'article intitulé Photo thermal Imaging of Nanometer-Sized Metal Particles Among Scatterers publié le 16 août 2002, Volume 297, pp 1160- 1163, Science par David Boyer, Philippe Tamarat, Abdelhamid Maali, Brahim Lounis, Michel Orrit, Editeur: American Association for the Advancement of Science. Le procédé précité donne satisfaction. Toutefois, mettant en oeuvre un procédé interférométrique, il implique la mise en oeuvre d'installations de précision, notamment de bancs optiques encombrants et lourds, nécessaires à la précision, pour la conservation des relations de phase entre faisceaux laser, nécessaire à la mise en évidence du phénomène d'interférence. Ce type d'installation apparaît peu propice à une mise en oeuvre aisée 20 d'installations industrielles, ou même de laboratoires. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des techniques de l'art antérieur, notamment en termes de simplification des installations nécessaires, en vue d'aboutir à une industrialisation sensiblement facilitée. Un autre objet de la présente invention, est en outre la mise en oeuvre d'un procédé et d'un système de détection optique de nano-objets, par détection photo thermique locale, présentant une sensibilité augmentée de manière significative par rapport au procédé de détection photo thermique par interférométrie précité, le rapport signal à bruit pouvant être amélioré dans un rapport 100, et la dimension des particules susceptibles d'être détectées pouvant être comprise entre 1 et 2 nm. Le procédé de détection optique de nano-objets dans un milieu réfringent, objet de la présente invention, est remarquable en ce qu'il consiste au moins à illuminer au moins un des nano-objets et le milieu réfringent au moyen d'une première onde électromagnétique cohérente modulée périodiquement en amplitude, de façon à provoquer une absorption d'énergie électromagnétique et à induire une variation modulée d'indice de réfraction du milieu réfringent par élévation de température, selon un profil déterminé de température et d'indice de réfraction, dans une zone au voisinage de ce nano-objet, illuminer conjointement ce nano-objet au moyen d'une deuxième onde électromagnétique cohérente, constituant une onde de sonde, pour engendrer, par diffusion de cette onde de sonde dans cette zone par le profil de température et d'indice de réfraction, une onde de sonde émergeante comportant au moins une composante d'intensité modulée en amplitude par battement à la fréquence de modulation de la première onde électromagnétique, détecter sur l'onde électromagnétique émergeante cette composante d'intensité modulée en amplitude par battement, ce qui permet de mettre en évidence et de représenter ce nanoobjet dans le milieu réfringent. Le dispositif de détection optique de nano-objets dans un milieu réfringent, objet de la présente invention, est remarquable en ce qu'il comporte au moins une ressource d'illumination d'au moins un de ces nanoobjets et du milieu réfringent au moyen d'une première onde électromagnétique cohérente modulée périodiquement en amplitude, de façon à provoquer une absorption d'énergie électromagnétique et à induire une variation modulée d'indice de réfraction de ce milieu réfringent par élévation de température, selon un profil déterminé de température et d'indice de réfraction, dans une zone au voisinage de ce nano-objet, une ressource d'illumination conjointe de ce nano-objet, au moyen d'une deuxième onde électromagnétique cohérente, constituant une onde de sonde, pour engendrer, par diffusion de cette onde de sonde dans cette zone par le profil de température et d'indice de réfraction, une onde de sonde émergeante comportant au moins une composante d'intensité modulée en amplitude par battement à la fréquence de modulation de la première onde électromagnétique, et un module de détection, sur cette onde émergeante, de cette composante d'intensité modulée en amplitude par battement, ce qui permet de mettre en évidence et de représenter ce nano-objet dans le milieu réfringent. Le procédé et le dispositif objets de l'invention trouvent application à la détection de nano-objets absorbants ou métalliques dans un milieu réfringent industriel ou physiologique, avec des applications spécifiques à la localisation et à la représentation de ces nano-particules dans ces milieux, dans le domaine de la chimie physique, des sciences de la matière et de la détection des biomolécules marquées en milieu physiologique ou intra-cellulaire. Ils seront mieux compris à la lecture de la description ci-après et à l'observation des dessins, dans lesquels: - la figure 1 représente, à titre illustratif, un organigramme, sous forme de schémas blocs, des étapes essentielles de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention; - la figure 2a représente, à titre illustratif, un exemple de mise en oeuvre d'un dispositif de détection optique de nano-objets conforme à l'objet de la présente invention; - la figure 2b représente, à titre illustratif, une représentation d'une image d'agrégats de 67 atomes d'or (1,4 nm) obtenue par détection optique, grâce à la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention; - la figure 2c représente un histogramme de l'amplitude du signal détecté pour un nombre donné de pics d'intensité de l'image représentée en figure 213; - la figure 3a représente la loi de variation du signal détecté en fonction de la fréquence de modulation; - la figure 3b représente la loi de variation de la section droite d'absorption en fonction de la taille, le rayon, des nano-objets; - la figure 4a représente la loi de dépendance du signal détecté en fonction de la fréquence de modulation appliquée à l'amplitude de l'onde électromagnétique de chauffage; - la figure 4b représente la loi de dépendance du signal détecté en fonction de la puissance de l'onde électromagnétique de chauffage; - la figure 5a représente l'image par fluorescence d'une préparation de CdSe/ZnS colloïdal contenant des boîtes quantiques et excitée par une onde électromagnétique de chauffage à très faible densité de puissance; - la figure 5b représente, à titre comparatif, l'image de la même préparation, obtenue grâce à la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention, dans laquelle les boîtes quantiques sont détectée et mises en évidence. Une description plus détaillée du procédé de détection optique de nanoobjets dans un milieu réfringent, objet de la présente invention, sera maintenant donnée en liaision avec la figure 1. En référence à la figure précitée, on considère une pluralité de nanoobjets désignés no; dans un milieu réfringent. Les nano-objets précités peuvent être en suspension dans un milieu réfringent liquide, par exemple, placés sur une lame porte-objet transparente, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description. Le procédé objet de l'invention est remarquable en ce qu'il consiste en une étape A à illuminer au moins l'un des nano-objets n_o; et le milieu réfringent, à l'aide d'une première onde électromagnétique modulée périodiquement, notée HB(û) en amplitude, de façon à provoquer une absorption d'énergie électromagnétique du milieu réfringent et à induire une variation modulée d'indice de réfraction de ce dernier par élévation de température. La modulation d'amplitude de la première onde électromagnétique s'entend d'une modulation d'intensité à une pulsation de modulation, notée S. En conséquence, l'illumination précitée provoque un profil déterminé de température et d'indice de réfraction dans une zone au voisinage du nanoobjet considéré n_o;. Le procédé objet de l'invention consiste également à illuminer conjointement à l'étape B le nano-objet considéré no; par une deuxième onde électromagnétique cohérente, la deuxième onde électromagnétique cohérente précitée étant destinée à constituer une onde de sonde. L'onde de sonde précitée permet d'engendrer par diffusion de cette dernière, dans la zone considérée par le profil de température et d'indice de réfraction, une onde de sonde émergente notée EPB(S) ) comportant au moins une composante d'intensité modulée en amplitude par battement à la fréquence de modulation de la première onde électromagnétique. On comprend, en particulier, qu'en raison de la variation modulée d'indice de réfraction du milieu réfringent l'onde de sonde PB est soumise à un phénomène de diffusion ou de dispersion. Le procédé objet de l'invention consiste ensuite en une étape C, à détecter sur l'onde de sonde émergante EPB(û) la composante d'intensité modulée en amplitude par battement. On comprend ainsi que la détection précitée permet de mettre en évidence et de représenter le nano-objet n_O; dans le milieu réfringent selon une image In_o; par la variation d'intensité lumineuse de l'onde de sonde émergente EPB(S2), laquelle présente un maximum au voisinage du nanoobjet considéré dans la zone de voisinage de ce dernier. La combinaison des processus physiques mis en jeu par le procédé objet de la présente invention est expliquée ci-après. Un nano-objet considéré introduit dans un milieu réfringent homogène, lorsque ce dernier est illuminé par la première onde électromagnétique cohérente modulée en amplitude, se comporte comme une source ponctuelle de chaleur avec une puissance thermique de la forme: Pheat. [1 + cos(Ot)] (1) Dans cette relation S2 est la pulsation de modulation de la première onde électromagnétique cohérente et Pheat la puissance moyenne de l'onde 15 électromagnétique cohérente absorbée. La source thermique ponctuelle précitée engendre une modulation temporelle de l'indice de réfraction au voisinage du nano-objet considéré selon un profil spatio-temporel donné par la relation: An(r, t) = an Pheat aT 4rrKr r r Rth 1+cos ût-- e Rth (2) Dans la relation précitée: r désigne la distance au centre du nano-objet; n désigne l'indice de réfraction du milieu réfringent; 4désigne la dérivée partielle de l'indice de réfraction en fonction de la température, de l'ordre de 10-4/K; Rth = . J2yc la longueur ou rayon caractéristique de diffusion thermique, K désignant la conductivité thermique du milieu réfringent et C sa chaleur massique volumique. Dans ces conditions, le faisceau de sonde se propageant dans la zone au voisinage de la particule illuminée, et, bien entendu dans le milieu réfringent 30 correspondant d'indice de réfraction modulé, selon le profil d'indice de réfraction correspondant, engendre une onde électromagnétique de sonde diffusée comportant des bandes latérales décalées en fréquence de la valeur de fréquence de modulation d'amplitude, de la première onde électromagnétique cohérente. Le milieu réfringent d'indice de réfraction variable dans la zone au voisinage du nano-objet considéré provoque, par un phénomène d'hétérodynage entre le faisceau de sonde incident PB réfléchi ou transmis et l'onde électromagnétique cohérente de sonde diffusée, une fréquence de battement à la pulsation de modulation S2, laquelle peut être détectée par une technique de détection classique. En conséquence, la détection de la composante d'intensité modulée en amplitude par battement peut être effectuée sur l'onde de sonde émergente réfléchie par le milieu réfringent ou sur l'onde de sonde émergente transmise par le milieu réfringent. Les techniques de détection de type classique précitées peuvent comporter avantageusement une détection synchrone, ce processus de détection permettant de réduire le niveau de bruit, et, en conséquence, d'optimiser le rapport signal à bruit du signal obtenu, suite à la détection de la composante d'intensité modulée en amplitude par battement. D'une manière générale, on indique que le procédé objet de la présente invention s'applique à la détection optique de nano-objets, que ces nanoobjets soient absorbants ou métalliques, tels que des agrégats d'atomes d'or, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description. Lorsque les nano-objets sont métalliques, ainsi que, par exemple, lorsque des particules métalliques de diamètre de quelques nanomètres sont utilisées pour assurer le marquage de cellules dans un milieu intracellulaire, la longueur d'onde de la première onde électromagnétique cohérente est choisie à une valeur voisine de la longueur d'onde de la résonance plasmon du nano-objet considéré. Dans tous les cas, quel que soit le type de nano-objet soumis à détection, conformément au procédé objet de la présente invention, la deuxième onde électromagnétique constituant un faisceau de sonde est focalisée dans la zone au voisinage du nano-objet de manière semblable à la focalisation de la première onde électromagnétique. Des essais ont été effectués dans les conditions ci-après. Des nano-sphères métalliques, nanosphères d'or, ont été diluées en solution aqueuse de PVOH (2% en masse) et déposées sur une lamelle porteobjet de microscope par la technique dite de Spincoating . La densité surfacique obtenue, inférieure à 1 pm-2, était suffisamment faible pour que l'on dispose en moyenne de moins d'une particule par tâche d'Airy au point de focalisation des ondes électromagnétiques cohérentes. La première onde électromagnétique cohérente à 532 nm était modulée en amplitude à une fréquence de l'ordre 1 Mhz. La longueur d'onde précitée, 532 nm, est située au voisinage de la résonance plasmon des nanosphères d'or. Ces dernières dans ces conditions absorbent fortement l'énergie électromagnétique de chauffage et se comportent en conséquence comme un point source à l'origine d'une variation locale de température modulée à la fréquence 0/2rr. En outre, afin de disposer d'un milieu réfringent modélisable du point de vue de ses propriétés physiques, une couche d'huile de silicone (30 000 mPa.$) d'indice de réfraction n = 1,4 était déposée sur l'échantillon. Dans ces conditions, le profil de température dans la zone au voisinage de chaque nano-objet est à symétrie sphérique et est caractérisé par la longueur Rth précitée, précédemment mentionnée. La superposition à l'onde électromagnétique de chauffage de l'onde électromagnétique cohérente de sonde à 633 nm et leur focalisation au voisinage d'une nanosphère d'or, c'est-à-dire typiquement à une distance inférieure à la longueur ou rayon de diffusion thermique Rth, permet d'introduire une perturbation sur la propagation du faisceau de sonde par l'intermédiaire des fluctuations modulées à la pulsation S2 de l'indice de réfraction du milieu, induites par le chauffage produit par le nano-objet. Ainsi, l'onde de sonde émergente est constituée de l'interaction d'une composante continue avec une composante de très faible intensité modulée à la pulsation 0 issue de la diffusion du faisceau de sonde EPB par le profil de température au voisinage du nano-objet. Les essais précités ont permis de cartographier des échantillons comportant des nano-objets de taille 1 nm et de caractériser ainsi la dépendance du signal détecté vis-à-vis des différents paramètres d'essais, tels que puissance de chauffage, fréquence de modulation, taille de chaque nano-objet, par exemple. Une description plus détaillée d'un dispositif de détection optique de nano-objets dans un milieu réfringent, conforme à l'objet de la présente invention, 5 sera maintenant donnée avec la figure 2a. Ainsi que représenté sur la figure précitée, le dispositif de détection optique de nano-objets dans un milieu réfringent, objet de la présente invention, comporte au moins des ressources 1 d'illumination d'au moins l'un des nanoobjets no; et du milieu réfringent par l'intermédiaire d'une première onde électromagnétique cohérente HB modulée périodiquement en amplitude à la pulsation S2. Ceci permet de provoquer une absorption d'énergie électromagnétique et d'induire une variation modulée d'indice de réfraction du milieu réfringent par élévation de température, selon un profil déterminé de température et d'indice de réfraction dans une zone au voisinage du nano-objet considéré, ainsi que mentionné précédemment dans la description. Le dispositif objet de l'invention comporte en outre des ressources 2 d'illumination conjointe du nano-objet no; considéré au moyen d'une deuxième onde électromagnétique cohérente PB, constituant une onde de sonde, pour engendrer dans la zone au voisinage du nano-objet n_o; par diffusion de cette onde dans cette zone, par le profil de température et d'indice de réfraction précité, une onde de sonde émergente EPB(S2) comportant au moins une composante d'intensité modulée en amplitude par battement à la fréquence de modulation de la première onde électromagnétique. Enfin, le dispositif objet de l'invention comporte au moins des 25 ressources 3 de détection sur l'onde émergente EPB(S2) de la composante d'intensité modulée en amplitude par battement. Ce mode opératoire permet de mettre en évidence et de représenter le nanoobjet dans le milieu réfringent selon une image du milieu réfringent considéré. Ainsi que représenté sur la figure 2a précitée, la ressource 1 d'illumination au moyen de la première onde électromagnétique cohérente comprend au moins un générateur 1 o d'un premier faisceau laser constituant la première onde électromagnétique cohérente pour constituer une onde de chauffage. Le générateur laser 10 peut consister avantageusement en un générateur laser Nd:Yag doublé à 532 nm. La ressource 1 d'illumination comporte en outre un dispositif de focalisation, noté 12, du premier faisceau laser constituant la première onde électromagnétique sur les nano-objets dans le milieu réfringent. La modulation du premier faisceau laser de chauffage à la pulsation S2 est réalisée par l'intermédiaire d'un modulateur acousto-optique 103, lequel est commandé par un générateur de commande, portant la référence 30 sur la figure 2a. Ce générateur délivre des signaux de commande de modulateur acousto- optique à la pulsation S2. Le modulateur acousto-optique est un modulateur de type classique et, pour cette raison, ne sera pas décrit en détail. Ainsi que représenté en outre en figure 2a, la ressource 2 d'illumination conjointe du nano-objet considéré par l'intermédiaire d'une deuxième onde électromagnétique PB constituant l'onde de sonde comporte au moins un générateur 20 d'un deuxième faisceau laser constitué par exemple par un laser HeNe pour former l'onde de sonde. Le deuxième faisceau laser engendré par le générateur laser 20 est alors focalisé sur le nano-objet considéré dans le milieu réfringent dans les conditions ci-après, représentées à la figure 2a. L'onde de chauffage modulée HB(0) et l'onde de sonde PB sont superposées par l'intermédiaire d'un miroir dichroïque 11 sur un chemin optique commun formé entre le miroir dichroïque précité et un objectif commun unique, c'est-à-dire par l'objectif 12 précédemment mentionné dans la description constituant le dispositif de focalisation. Enfin, le premier faisceau laser HB est polarisé rectilignement du fait de l'émission de ce dernier dans une direction P perpendiculaire à la feuille de la figure 2a par exemple. Le deuxième faisceau laser constituant l'onde de sonde est polarisé rectilignement à l'émission par la source laser 20 dans une deuxième direction P' 30 contenue par exemple dans le plan de la feuille de la figure 2a. La direction de polarisation de l'onde de sonde émise par la source laser 20 est ensuite transformée en une polarisation circulaire PC dans un plan orthogonal à la feuille de la figure 2a, par l'intermédiaire d'une lame) t14 désignée 202 sur la figure précitée. La polarisation circulaire précitée est transmise par le miroir dichroïque. Après focalisation sur l'échantillon SA représenté à la figure 2a, transmission de l'onde de sonde émergente EPB(SZ), la polarisation circulaire est sensiblement conservée et la transmission par la lame.114, référencée 202, de l'onde de sonde émergente EPB(Q) permet de restituer une polarisation rectiligne de cette dernière dans une troisième direction P" orthogonale à la deuxième direction P' de polarisation de l'onde de sonde PB initiale. La deuxième et la troisième directions sont ainsi contenues dans un plan orthogonal à la feuille de la figure 2a, ainsi que représenté sur la figure précitée. Un dispositif séparateur de polarisation 201 formé par un cube séparateur de polarisation permet alors de restituer la seule onde de sonde émergente EPB(Q) polarisée dans une direction P" orthogonale au plan de la feuille de la figure 2a constituant la troisième direction précitée. Le dispositif séparateur de polarisation 201 est placé sur le chemin optique commun à l'onde de sonde émergente polarisée rectilignement dans la troisième direction P" et à l'onde de sonde polarisée dans la deuxième direction P'. Le dispositif objet de l'invention tel que représenté en figure 2a comporte enfin des ressources de détection 3, lesquelles comprennent au moins une photodiode 31 recevant l'onde de sonde émergente EPB(Q). La photodiode précitée est avantageusement constituée par une photodiode à bas bruit, la réception de l'onde de sonde émergente EPB(SZ) étant en outre effectuée par l'intermédiaire d'un filtre de type passe haut 310. La ressource de détection comporte en outre, ainsi que représenté sur la figure précitée, un module de synchronisation de détection recevant un signal de détection délivré par la photodiode 31 et un signal de commande de détection synchrone de la modulation périodique d'amplitude du premier faisceau laser. Dans ce but, le générateur de signaux de modulation 3o délivre un signal représentatif de la modulation périodique S2 à un dispositif de synchronisation de la détection 32, lequel permet d'assurer la détection synchrone des signaux délivrés par la photodiode 31 pour visualisation par un système d'imagerie 33. Le dispositif de synchronisation 32 peut être constitué par un amplificateur synchronisé par exemple. Enfin, on indique que l'ensemble constitué par le dispositif de focalisation 12 et bien entendu, le miroir dichroïque 11, les générateurs laser 10 et et les composants optiques modulateurs acousto-optiques 103, miroir dichroïque 11, lame 202 cube séparateur de polarisation 201, filtre passe-haut 310 et photodiode 31 sont fixes. Pour obtenir une image bidimensionnelle ou le cas échéant, une pluralité d'images bidimensionnelle constituant des coupes d'un objet tridimensionnel, l'échantillon SA, constitué par la préparation précédemment décrite, est avantageusement placé sur une table piézoélectrique tridimensionnelle, par exemple, symbolisée par le trièdre OXYZ. Un justificatif du mode opératoire du dispositif objet de la présente 10 invention, conformément au procédé précédemment décrit dans la description, sera maintenant donné ci-après. Une estimation du signal détecté mesuré par détection synchrone a été obtenue en faisant appel à la théorie de la diffusion dans un milieu diélectrique variable, pour calculer le champ électromagnétique diffusé par le profil d'indice de réfraction obtenu au voisinage de chaque nanoobjet et défini par la relation 2 précédemment mentionnée. Le battement à la pulsation S2 entre l'onde de sonde de référence PB et l'onde de sonde diffusée conduit à une énergie de battement S au niveau du détecteur synchrone vérifiant la relation ci-après et comportant deux termes en quadrature: S = a n y ifnc iJPref Phe2t an f k (0)cos(0t)+ gk (0)sin(n)] (3) cA U Dans la relation précédente a désigne un facteur de forme voisin de l'unité ; hic désigne l'intensité de la deuxième onde électromagnétique cohérente incidente, c'est-à-dire du faisceau laser constituant l'onde de sonde; Pref désigne la puissance de la deuxième onde électromagnétique constituant l'onde de sonde émergente, réfléchie dans les conditions d'expérimentation; fk(n) et gk( S2) sont deux fonctions sans dimension qui dépendent de la pulsation de modulation et de la diffusivité thermique du milieu réfringent. Pour des pulsations de modulation basses, la longueur ou rayon caractéristique de diffusion de la chaleur Rth est plus grande que le diamètre de focalisation du faisceau ou onde de sonde et la composante fk(S2)I S) en phase avec la modulation appliquée au faisceau de chauffage est prépondérante. Toutefois, pour une fréquence de modulation suffisamment élevée, telle que Rth (D où cl) désigne le diamètre du spot de focalisation de l'onde desonde, la composante en quadrature gk(S2)/S2 devient prépondérante et décroît comme 1/S2. L'amplitude du signal démodulé délivré par le dispositif de détection synchrone 32 de la figure 2a, vérifie la relation: Sdem j(s(t)2), \ff k(ç) +gk Q)2 (4) Dans la relation précédente, le signe = désigne la proportionnalité du signal démodulé Sdem et S(t)2) désigne le carré de l'amplitude du signal de battement donnée par la relation 3 précédente. Les variations de fk(S2)/S2 et gk(Q)/SZ sont représentées en figure 3a pour K/C=2 10-8 m2/s. La relation 4 précédente précitée a permis d'évaluer l'énergie de la composante de battement au niveau du détecteur. Un nano-objet constitué par une particule d'or de 1,4 nm de diamètre présente une section d'absorption de 5 x 10-15 cm2 à 532 nm et absorbe une puissance thermique Pheat = 10 mW, lorsque celle-ci est illuminée par un faisceau laser d'intensité 2 MW/cm2. Pour un faisceau de sonde incident d'une puissance = 70 mW, pour une fréquence de modulation S2/2r = 800 kHz et pour une puissance de référence Pref = 100 pW, la relation (4) précédente indique une puissance de battement Sdem équivalant à 5 mW. Après calibration de la chaîne de détection, la valeur effective mesurée a été sensiblement égale à 2 mW, soit en accord avec la valeur théorique prédite. La figure 4a représente l'évolution du signal détecté en fonction de la fréquence S2/27r de la modulation de l'onde de chauffage. La courbe en trait pointillé représente l'évolution de la composante du signal détecté en phase avec la modulation de l'onde de chauffage. La courbe en trait mixte représente l'évolution de la composante du signal détecté en quadrature de phase avec la modulation de l'onde de chauffage. La courbe en trait continu représente l'amplitude totale du signal détecté. La figure 4b représente la dépendance linéaire du signal en fonction de la puissance thermique Pheat exprimée en milliwatts. L'amplitude du signal est donnée en amplitude relative a.u. pour absolute unit . Une augmentation supplémentaire de la puissance thermique n'est pas suivie d'une saturation mais conduit à des fluctuations de l'amplitude du signal détecté, et, le cas échéant, à des dommages irréversibles sur la particule. En référence à la figure 2b, on indique que le procédé et le dispositif objets de la présente invention permettent de détecter des nano-objets formés par des particules métalliques de dimension aussi petites que 1,4 nm en diamètre avec un rapport signal à bruit SNR > 10. En pratique, une onde de sonde à 720 nm laser Ti:Sa et un faisceau de chauffage à 532 nm laser Nd:Yag doublé, dont l'intensité était modulée à une pulsation correspondant à une fréquence comprise entre 100 kHz et 15 MHz par le modulateur acousto-optique, ont été mis en oeuvre. L'objectif utilisé était un objectif 100 x, Zeiss, nA = 1.4. La puissance du faisceau de chauffage était comprise dans une plage de 1 mW à 3,5 mW fonction de la taille du nano-objet à détecter. Une image de l'échantillon SA a été formée en déplaçant l'échantillon précité par rapport au premier et au deuxième faisceaux focalisés maintenus fixes, par l'intermédiaire de la table 2D. Les échantillons SA étaient préparés, ainsi que mentionné précédemment, à partir d'une solution de particules d'or de diamètre 1,4 nm, 25 2 nm, 5 nm, 10 nm, 20 nm, 33 nm, 20 nm, 33 nm ou 75 nm. La figure 2b donne une représentation tridimensionnelle d'une image photothermique hétérodynée, obtenue conformément à la mise en oeuvre du procédé et du dispositif objets de l'invention, pour des agrégats d'atomes d'or de 1,4 nm. L'image a révélé l'absence de bruit de fond introduit par le substrat, ce qui indique que le signal détecté provient uniquement des objets absorbants dans l'échantillon, c'est-à-dire des agrégats de particules d'or. Ces derniers ont été détectés avec une puissance thermique relativement faible, de l'ordre de 3,5 nW, et un rapport signal à bruit remarquable, supérieur à 10. L'histogramme de l'amplitude du signal pour 272 pics d'intensité de l'image de la figure 2b et représenté en figure 2c montre que les pics d'amplitude d'intensité lumineuse émanent des nano-objets eux-mêmes. La section de capture des agrégats précités est au plus de l'ordre de 10-15 cm2 section comparable à celle de bons fluorophores ou de nanocristaux CbSeIZnS. Leur temps de relaxation est très court. Au contraire, des nano-cristaux semi-conducteurs luminescents ou des molécules fluorescentes ont des temps de relaxation d'émission de l'ordre de la nanoseconde, ce qui rend ces derniers difficiles à détecter par absorption. Toutefois, pour des intensités d'excitation relativement élevées, les nano-cristaux semi-conducteurs ne présentent plus de phénomène de luminescence. Le procédé et le dispositif, objets de la présente invention, permettent la détection de nano-objets dont le temps de relaxation d'émission est court. La figure 5a représente l'image fluorescente de boîtes quantiques de CdSelZns colloïdales luminescentes, dont le pic d'émission est à 640 nm, excitées par le faisceau de chauffage à une intensité très faible de l'ordre de 0,1 kW/cm2. Le comportement de clignotement caractéristique de l'émission par boîte quantique unique est visible sur l'image précitée. Au contraire, sur la figure 5b, on a représenté une image de la même région obtenue grâce à la mise en oeuvre du procédé et du dispositif objet de la présente invention, à une intensité d'excitation de 5 MW/cm2, pour laquelle les boîtes quantiques ne sont plus luminescentes. Les deux images sont correctement corrélées, ce qui garantit que les amplitudes d'intensité dans l'image de la figure 5b, obtenues grâce à la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention, sont dues réellement à des boîtes quantiques individuelles. Ces dernières ne présentent plus de phénomène de clignotement. De manière particulièrement remarquable, des boîtes quantiques initialement non fluorescentes, c'està-dire absentes de la figure 5a, sont maintenant détectées et représentées sur la figure 5b. Enfin, on indique que pour la mise en oeuvre du procédé et du dispositif objets de la présente invention à des applications en matière de biologie ou de sciences de la vie, l'augmentation de la température à la surface des nano-objets est un paramètre important. Dans une configuration courante, un nano-objet formé par une particule d'or de 5 nm de diamètre peut être détecté avec un rapport signal à bruit > 100, pour une puissance de chauffage de 1 mW. Dans ces conditions, l'augmentation locale de température peut être 5 estimée à 4 K dans une solution aqueuse. En raison du fait que la température décroît comme l'inverse de la distance et que la plupart des applications de détection d'éléments ou organelles en science de la vie ne nécessitent aucunement un rapport signal à bruit aussi élevé, il est ici indiqué que le procédé et le dispositif objets de la présente invention permettent de détecter et de représenter par image électronique de très petites particules d'or ou nano-objets, alors que l'échauffement local induit peut être rendu sensiblement inférieur à 1 K, au-dessus de la température moyenne de l'échantillon. Enfin, en ce qui concerne la simplification du dispositif objet de l'invention tel que représenté en figure 2a, vis-à-vis du dispositif représenté dans l'article mentionné dans la description, on peut observer que le dispositif télécentrique non nécessaire est supprimé. Ceci est dû au fait que dans le procédé et le dispositif objets de la présente invention, l'interaction entre l'onde de sonde diffusée de référence et l'onde sonde diffusée modulée engendrant la composant d'amplitude modulée par battement à la pulsation S2 se produit dans la zone au voisinage du nano-objet considéré. Au contraire dans le dispositif décrit dans cet article, l'interaction par interférence, et non par battement, se produit dans le prisme de Wollaston et le détecteur, ce qui implique le maintien impératif des relations de phase entre faisceaux divisés et donc l'utilisation du système télécentrique, contrairement au procédé et au dispositif objets de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection optique de nano-objets dans un milieu réfringent, caractérisé en ce qu'il consiste au moins à : - illuminer au moins un desdits nano-objets et ledit milieu réfringent au moyen d'une première onde électromagnétique cohérente modulée périodiquement en amplitude, de façon à provoquer une absorption d'énergie électromagnétique et à induire une variation modulée d'indice de réfraction dudit milieu réfringent par élévation de température, selon un profil déterminé de température et d'indice de réfraction, dans une zone au voisinage dudit nano- objet; illuminer conjointement ledit nano-objet au moyen d'une deuxième onde électromagnétique cohérente, constituant une onde de sonde, pour engendrer, par diffusion de cette onde de sonde dans ladite zone par ledit profil de température et d'indice de réfraction, une onde de sonde émergeante comportant au moins une composante d'intensité modulée en amplitude par battement à la fréquence de modulation de ladite première onde électromagnétique; - détecter sur ladite onde de sonde émergeante ladite composante d'intensité modulée en amplitude par battement, ce qui permet de mettre en évidence et de représenter ledit nano-objet dans ledit milieu réfringent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération consistant à détecter ladite composante d'intensité modulée en amplitude par battement est effectuée sur l'onde de sonde émergeante réfléchie par ledit nanoobjet et ledit milieu réfringent. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération consistant à détecter ladite composante d'intensité modulée en amplitude par battement est effectuée sur l'onde de sonde émergeante transmise par ledit milieu réfringent. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 30 l'opération consistant à détecter ladite composante d'intensité modulée en amplitude par battement est effectuée par détection synchrone. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour un nano-objet métallique, la longueur d'onde de la première onde électromagnétique cohérente est voisine de la longueur d'onde de résonance plasmon de ce nano-objet. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite deuxième onde électromagnétique est focalisée dans ladite zone au voisinage dudit nano-objet. 7. Dispositif de détection optique de nano-objets dans un milieu réfringent, caractérisé en ce qu'il comporte au moins: - des moyens d'illumination d'au moins un desdits nano-objets et du milieu réfringent au moyen d'une première onde électromagnétique cohérente modulée périodiquement en amplitude, de façon à provoquer une absorption d'énergie électromagnétique et à induire une variation modulée d'indice de réfraction dudit milieu réfringent par élévation de température, selon un profil déterminé de température et d'indice de réfraction, dans une zone au voisinage dudit nano-objet; - des moyens d'illumination conjointe dudit nano-objet au moyen d'une deuxième onde électromagnétique cohérente, constituant une onde de sonde, pour engendrer, par diffusion de cette onde de sonde dans ladite zone par ledit profil de température et d'indice de réfraction, une onde de sonde émergeante comportant au moins une composante d'intensité modulée en amplitude par battement à la fréquence de modulation de ladite première onde électromagnétique; - des moyens de détection, sur ladite onde émergeante, de ladite composante d'intensité modulée en amplitude par battement, ce qui permet de mettre en évidence et de représenter ledit nano-objet dans ledit milieu réfringent. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'illumination au moyen d'une première onde électromagnétique cohérente comprennent au moins: - des moyens générateurs d'un premier faisceau laser constituant ladite première onde électromagnétique cohérente constituant une onde de 30 chauffage; - des moyens de focalisation dudit premier faisceau laser modulé sur lesdits nano-objets dans le milieu réfringent. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que lesdits moyens d'illumination conjointe dudit nano-objet au moyen d'une deuxième onde électromagnétique comportent au moins: - des moyens générateurs d'un deuxième faisceau laser, constituant ladite onde de sonde; - des moyens de focalisation dudit deuxième faisceau laser sur l'un au moins desdits nano-objets dans le milieu réfringent. 10. Dispositif selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que ladite onde de chauffage et ladite onde de sonde sont superposées par l'intermédiaire d'un miroir dichroïque, sur un chemin optique commun formé entre ce miroir dichroïque et un objectif commun unique constituant lesdits moyens de focalisation. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que pour une détection sur l'onde de sonde émergeante de la composante d'intensité modulée en amplitude par battement, par réflexion, celui-ci comprend en outre: - des moyens polariseurs rectiligne du premier faisceau laser dans une première direction; - des moyens polariseurs rectilignes du deuxième faisceau laser dans une deuxième direction, ladite onde de sonde étant polarisée rectilignement dans ladite deuxième direction; - des moyens polariseurs rectilignes de l'onde de sonde émergeante dans une troisième direction orthogonale à ladite deuxième direction; - des moyens séparateurs de polarisation placés sur le chemin optique commun à ladite onde de sonde émergeante polarisée rectilignement dans ladite troisième direction et à ladite onde de sonde polarisée dans ladite deuxième direction, lesdits moyens séparateurs permettant de délivrer la seule onde de sonde émergeante polarisée rectilignement dans ladite troisième direction. 15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comportent au moins une photodiode recevant ladite onde de sonde émergeante. 16. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comportent en outre un module de synchronisation de détection recevant, d'une part, un signal de détection délivré par ladite photodiode, et, d'autre part, un signal de commande de détection synchrone de la modulation périodique d'amplitude du premier faisceau laser.