Brevet FR3076655A1 — publié le 20190712

-1- Dispositif optique pour rayons X La présente invention concerne un dispositif optique, en particulier de type optique diffractante, pour les rayons X et pour une utilisation dans le domaine de la spectroscopie et de la diffractométrie par rayons X. De tels dispositifs optiques utilisent la diffraction de Bragg pour dévier et rendre monochromatiques des rayons lumineux incidents sur un substrat généralement cristallin ou pseudo-cristallin. De tels dispositifs optiques sont utilisés pour la mise en forme de faisceaux lumineux issus de sources ponctuelles ou pseudo-ponctuelles par 15 diffraction de Bragg sur un substrat monocristallin. Les faisceaux lumineux, une fois qu'ils sont mis en forme et rendus monochromatiques, peuvent à leur tour servir de source lumineuse monochromatique, de longueur d'onde connue et maîtrisable pour l'étude d'échantillons et substrats à déterminer par exemple. Il est connu d'utiliser des lames ou plaques réalisées en monocristaux, 20 par exemple en silicium, courbés dans un sens méridional, à un rayon de courbure égal au double du rayon du cercle de Rowland sur lequel la source et le capteur sont disposés. Les rayons lumineux sont alors concentrés sur un segment de direction sagittale, et non en un point ou au moins une zone circulaire réduite (voir figures 2 et 3). 25 En partant d'une source ponctuelle ou pseudo-ponctuelle, on constate en plus une divergence en angle d'incidence sagittal, qui se traduit par une dispersion en longueurs d'onde diffractées. Pour obtenir une focalisation ponctuelle ou au moins sur une surface réduite, la surface de diffraction monocristalline doit aussi être courbée dans le 30 sens sagittal, ce qui implique un usinage complexe de la surface du support de courbure, avec des tolérances réduites (surface de qualité optique avec une rugosité de quelques nanomètres à quelques dizaines de nanomètres) et une -2- 5 courbure précise. En effet, la planéité du cristal dans un sens introduit une divergence en angle d'incidence et, en conséquence, une dispersion en longueur d'onde diffractée en vertu de la loi de Bragg. Les systèmes monochromateurs usuels comprennent des fenêtres, des fentes ou des sténopés formant des filtres spatiaux qui sélectionnent un domaine réduit d'angle de diffraction, et donc un domaine de longueur d'onde précis. On constate alors qu'il est impossible de combiner d'une part la précision en longueur d'onde et en divergence angulaire, qui nécessitent une fenêtre de faibles dimensions, et d'autre part la puissance d'illumination, qui nécessite une fenêtre de sélection étendue. Une double courbure sagittale et méridionale permet de concentrer la lumière diffractée en un point unique, avec un angle d'incidence et donc un spectre peu étalés. La surface à double courbure reste toutefois difficile à réaliser sans soumettre le cristal à des contraintes qui peuvent compromettre l'intégrité structurelle de son réseau. S'il est aussi connu de plaquer et coller une lame monocristalline souple sur une surface de support usinée, la lame doit rester de dimensions faibles (quelques centimètres carrés) ou bien être appliqué sur un support de faibles courbures, sans quoi des déformations et ruptures du maillage cristallin peuvent apparaître, causant à nouveau des distorsions en angle d'incidence et en longueur d'onde. En effet, le plaquage d'une surface plane sur une portion de géométrie courbe non développable, sphère, tore ou ellipsoïde par exemple entraîne un étirement autour du centre de la surface plane, et/ou des compressions au niveau des bords de la surface plaquée. Les forces en présence peuvent soit induire des plis ou des fissures macroscopiques, soit causer une déformation ou rupture dans le maillage atomique ou moléculaire du cristal. Ces déformations à l'échelle de la lame ou de la structure cristalline -3- 5 induisent des divergences en angle d'incidence qui entraînent une dispersion en longueur d'onde diffractée. Afin de résoudre au moins partiellement le problème précédemment mentionné, l'invention a pour objet une optique pour la focalisation et la monochromatisation d'un faisceau de rayons X, comportant: 10 - un support dans lequel est usinée une surface à double courbure concave sagittale et méridionale, une lame de substrat diffracteur à réseau cristallin ou pseudo-cristallin à plans réticulaires rectilignes en l'absence de contraintes, plaquée et fixée sur la surface à double courbure du support, 15 caractérisé en ce que la lame comporte au moins une découpe en forme de « V », formée par deux lignes de découpe tangentes ou sécantes, définissant une pointe dirigée vers une portion centrale de la lame et une base évasée en direction d'un bord de la lame. On obtient ainsi une optique diffractante aisément réalisable, qui focalise 20 potentiellement la totalité de la lumière incidente sur sa surface en un espace réduit, offrant une faible divergence en angle d'incidence de Bragg. L'optique ainsi obtenue permet donc de combiner une puissance d'illumination plus importante avec une dispersion en longueur d'onde plus faible. L'optique peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes 25 prises seules ou en combinaison. La lame est réalisée dans un substrat cristallin, pseudo-cristallin ou multicouches. Elle comporte au moins deux découpes réparties de façon symétrique par rapport à un centre ou des axes médians de la lame. 30 Les lignes de découpes sont des lignes de découpe en arcs de cercles ou paraboles sécants ou tangents. -4- 5 Les découpes sont disposées en croix ou en étoile autour d'un centre de la lame, et en ce qu'elle comporte une portion centrale intacte. L'invention se rapporte aussi au dispositif optique pour la focalisation et/ou la monochromatisation d'un faisceau lumineux, comportant : - une source de lumière ponctuelle ou pseudo-ponctuelle, 10 - un foyer, caractérisé en ce qu'il comporte une optique telle que précédemment mentionnée, l'optique, la source de lumière et le foyer étant disposés sur un cercle de Rowland auquel la surface à double courbure de l'optique est au moins localement tangente. 15 Le dispositif peut alors présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. La lame est réalisée dans un monocristal plan, la surface à double courbure ayant un rayon de courbure méridional valant 2p où p est le rayon du cercle de Rowland, et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin20 où 0 est 20 l'angle d'incidence méridional des rayons lumineux avec les plans réticulaires de la lame, et est disposée de façon tangente au cercle de Rowland. La lame est réalisée dans un monocristal plan de substrat avec des plans réticulaires parallèles et plans, avec une courbure méridionale concave-convexe valant 2p où p est le rayon du cercle de Rowland, et est ensuite 25 courbée par plaquage sur la surface à double courbure concave à un rayon de courbure méridionale valant p et un rayon de courbure sagittale valant 2p.sin20, et est disposée de façon tangente au cercle de Rowland. L'invention a aussi pour objet le procédé de réalisation d'une optique pour la focalisation et la monochromatisation d'un faisceau lumineux, 30 comportant les étapes : - usinage d'une surface à double courbure concave sagittale et -5- 5 méridionale sur un support, - préparation d'une lame de substrat diffracteur, - fixation de la lame sur la surface à double courbure concave sagittale et méridionale du support, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de réalisation dans la lame 10 d'au moins une découpe en forme de « V », formée par deux lignes de découpe tangentes ou sécantes, définissant une pointe dirigée vers une portion centrale de la lame et une base évasée en direction d'un bord de la lame. Le procédé peut alors présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. 15 La ou les découpes sont réalisées par découpage laser, découpage diamant, découpage par jet d'eau, ou par attaque chimique. Le support est au moins partiellement transparent dans un domaine spectral et l'étape de fixation de la lame comporte une étape de collage par application d'une colle réticulée par irradiation électromagnétique dans le 20 domaine spectral auquel le support est transparent et une étape de réticulation de la colle par irradiation électromagnétique à travers le support. L'étape de fixation de la lame sur la surface à double courbure sagittale et méridionale comporte une étape de plaquage par pression au moyen d'une contre-forme. 25 La contre-forme est au moins transparente dans un domaine spectral, et l'étape de fixation de la lame comporte une étape de collage par application d'une colle réticulée par irradiation électromagnétique dans le domaine spectral auquel la contre-forme est transparente et une étape de réticulation de la colle par irradiation électromagnétique à travers la contre-forme et la lame. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple -6- 5 illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique de cristal soumis à un rayonnement incident, - les figures 2 et 3 montrent schématiquement des dispositifs optiques selon différents aspects de l'invention, 10 - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une optique selon l'invention, - la figure 5 est une vue schématique en perspective de support de l'optique, - la figure 6 est une vue de dessus de la lame monocristalline pour 15 l'optique, disposée à plat, - les figures 7a et 7b sont des vues en coupe schématiques d'une lame monocristalline avant et après courbure avec les plans réticulaires, - les figures 8 et 9 sont respectivement des vues en perspective des 20 montages Johann et Johansson utilisant une optique selon l'invention, - les figures 10 et 11 sont des vues de dessus de lame monocristalline pour l'optique selon l'invention, disposée à plat, selon deux autres modes de réalisation, 25 - la figure 12 est un organigramme reprenant les principales étapes du procédé de fabrication de l'optique des figures précédentes, - les figures 13 à 18 illustrent certaines des étapes du procédé de la figure 12. Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes 30 éléments. -7- 5 Les réalisations décrites en faisant référence aux figures sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de 10 différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres modes de réalisation. La figure 1 illustre la diffraction par un cristal x d'un flux de lumière incidente, en particulier de lumière dans la gamme spectrale des rayons X de longueur d'onde À allant de quelques angstrôms à quelques dizaines 15 d'angstrôms. Le cristal x est composé d'un réseau d'atomes régulièrement espacés dans des plans réticulaires séparés d'une distance d correspondant par exemple à un paramètre de maille du cristal x. Les rayons du flux lumineux sont incidents avec un angle 0 par rapport 20 aux plans réticulaires du cristal x. Les photons du flux lumineux sont absorbés et réémis par les atomes par diffraction, en particulier chaque atome se comporte comme une source lumineuse ponctuelle. En étudiant la différence de parcours entre un rayon diffracté par un atome d'un plan réticulaire et le rayon diffracté par un atome dans un plan 25 réticulaire inférieur, on constate une différence de marche de 2d.sina On a donc des interférences constructives dans la direction diffractée lorsque 2d.sine = kÀ où k est un entier déterminant l'ordre de diffraction. Cette relation est la loi de Bragg qui lie l'angle d'incidence 0 et la longueur d'onde À. On connaît essentiellement deux montages optiques expérimentaux 30 utilisant la diffraction. - Le dispositif optique de type Johann Il est réalisé à partir de la découpe dans un monocristal d'une lame plane orientée de manière à obtenir une valeur du paramètre de distance inter- -8- 5 réticulaire d prédéterminée. Cette lame est ensuite courbée sur un support préalablement usiné au rayon 2p où p est le rayon du cercle de Rowland, dans la direction méridionale tangente au cercle de Rowland et au rayon 2psin2 0 dans la direction sagittale de l'optique, où 0 est l'angle d'incidence des rayons X avec les plans réticulaires dans la direction méridionale et p est le rayon du 10 cercle de Rowland. - Le dispositif optique de type Johansson Il est réalisé à partir de la découpe dans un monocristal d'un bloc plan orienté de manière à obtenir une valeur du paramètre de distance inter-réticulaire d prédéterminée. La surface orientée est usinée dans le sens 15 méridional sur ses deux faces selon une géométrie cylindrique à un rayon 2p double du rayon p du cercle de Rowland R. Le sens sagittal perpendiculaire reste droit. Cette lame sera courbée sur un support préalablement usiné au rayon p dans la direction méridionale tangente au cercle de Rowland et au rayon 2p sin2e dans la direction sagittale de la future optique. 20 Les figures 2 et 3 sont des schémas de dispositif optique monochromateur et focalisant 100 utilisant une optique 1 selon l'invention, respectivement de type Johann (figure 2) et Johansson (figure 3). En figure 2 et 3, le dispositif optique 100 comporte une source de lumière S ponctuelle ou pseudo-ponctuelle et une optique 1, en particulier pour la 25 monochromatisation et la focalisation du flux lumineux. Les rayons issus de la source de lumière S sont diffractés par l'optique 1, et convergent pour être captés, soit pour étude spectroscopique (si la source est par exemple un échantillon irradié), soit pour servir de source ponctuelle monochromatique secondaire. 30 La source S, l'optique 1 et le foyer F sont tous situés sur le cercle de Rowland R du dispositif optique 100. Le cercle de Rowland R du dispositif optique 100 est ici utilisé comme repère. Le plan contenant le cercle de Rowland R est ici défini comme étant le plan méridional, la normale audit plan définissant la direction sagittale. -9- 5 Le faisceau lumineux émis par la source S est par exemple un faisceau de rayons X. La longueur d'onde est en particulier de l'ordre de la distance inter-réticulaire du cristal du dispositif optique 1 pour permettre aux conditions de Bragg d'être vérifiées avec un fort taux de diffraction. L'optique 1 comporte une surface 3 d'une lame 5 de substrat diffracteur, 10 au moins localement tangente au cercle de Rowland R du dispositif optique 100, et dont les plans réticulaires 13 sont courbés au double du rayon du cercle de Rowland R. Cette configuration tire parti des propriétés géométriques de cercles tangents qui font que les rayons issus de la source ponctuelle S sont incidents avec un angle 0 constant par rapport aux plans réticulaires. 15 Le substrat diffracteur de la lame 5 est ici un matériau de type cristallin avec des plans réticulaires parallèles et plans en l'absence de contrainte. Ces plans réticulaires 13 sont ensuite courbés lorsque la lame 5 est elle-même courbée. Dans le cadre d'un montage de type Johann, représenté en figure 2, la 20 lame 5 portant la surface 3 de l'optique 1 est courbée au même rayon que celui des plans réticulaires 13 du réseau monocristallin, soit à un rayon 2p double du rayon p du cercle de Rowland R. La tangence entre le cercle de Rowland R et la surface de l'optique 3 est localisée autour d'un point, et la focalisation est imparfaite : parmi les rayons diffractés, ceux qui sont diffractés sur la moitié de 25 l'optique 1 du côté de la source S (à gauche en figure 2) se croisent à l'extérieur du cercle de Rowland R, et les rayons diffractés sur la moitié de l'optique 1 du côté éloigné de la source S (à droite en figure 2) se croisent à l'intérieur du cercle de Rowland R. Les rayons incidents aux extrémités gauche et droite ainsi que le rayon 30 incident au milieu de la surface 3 sont représentés en figure 2. Le rayon incident à l'extrémité côté source S croise le rayon incident au milieu de la surface 3 au niveau d'un point F2 à l'extérieur du cercle de Rowland R. Le rayon incident à l'extrémité opposée (droite en figure 2) croise le rayon incident au milieu de la surface 3 au niveau d'un point F1 à l'intérieur du cercle de -10- 5 Rowland R. Dans le cadre d'un montage de type Johansson, représenté en figure 3, le réseau mono-cristallin est courbé à un rayon de valeur 2p égale à deux fois celle du rayon p du cercle de Rowland, la surface 3 est courbée ou usinée au rayon du cercle de Rowland, ce qui permet une tangence entre l'optique 1 et le 10 cercle de Rowland R sur toute la surface de l'optique 3, et donc une focalisation dans une zone F réduite voire pseudo-ponctuelle. Un exemple d'optique 1 pour la diffraction est montré en perspective en figure 4. L'optique de la figure 4 est ici de base parallélépipédique, avec une 15 surface à double courbure (méridionale et sagittale) ici en particulier en portion de tore, sur laquelle est posée la lame 5 de substrat diffracteur, dont une des faces forme la surface d'entrée du rayonnement pour sa diffraction 3. Le support est montré plus en détail en figure 5, et la lame 5 est montré plus en détail en figure 6. 20 La figure 5 est une vue en perspective du support 7. Le support 7 est par exemple réalisé en verre, en métal, en céramique, en plastique ou dans le même matériau que celui de la lame monocristalline 5. Le support 7 est obtenu par usinage d'une matrice, par exemple parallélépipédique, sur une face de laquelle est usinée une surface U à double 25 courbure méridionale Cm et sagittale Cs, par exemple par fraisage, en particulier assisté par ordinateur éventuellement suivi d'un polissage. La surface usinée U peut en particulier être polie avec un niveau de rugosité relativement faible. La surface U à double courbure présente une courbure méridionale Cm 30 et une courbure sagittale C. Pour une focalisation ponctuelle ou pseudo- ponctuelle selon la géométrie de la source de rayons X, les rayons de courbure associés Rm et Rs des plans réticulaires sont en particulier reliés par la formule -11- 5 Rs = Rm.sin20, avec 0 l'angle d'incidence des rayons sur les plans réticulaires. Les courbures méridionale Cm et sagittale Cs peuvent aussi être variables, par exemple la courbure dans au moins une des directions peut correspondre à une courbure hyperbolique, parabolique ou elliptique lorsqu'elle n'est pas circulaire (courbure constante). Les surfaces obtenues sont alors de type ellipsoïdal ou de type spirale logarithmique. La figure 6 est une vue de dessus de la lame 5 aplanie. La lame 5 est usinée dans un monocristal de substrat diffracteur, puis plaquée et fixée contre un support 7, et comporte des découpes 9 dont les bords sont en contact à l'état assemblé de l'optique 1. 15 Le substrat diffracteur dans lequel la lame 5 est usinée peut être un cristal, en particulier un monocristal de silicium, de germanium, de quartz, ou bien de fluorure de lithium (LiF), de graphite, de topaze, de béryllium, de mica, d'antimoniure d'indium (InSb), ou des cristaux de molécules organiques comme le pentaerythritol - PET - ou les phtalates acides - TIAP, RbAP, CsAP, KAP, 20 ou bien un empilement de couches minces de plusieurs matériaux en particulier avec un gradient de maille en profondeur par exemple une alternance de couches de tungstène et de carbone. En particulier, la lame 5 est initialement réalisée avec des plans réticulaires rectilignes en l'absence de contrainte. 25 La lame 5 peut être obtenue par découpage d'une lame monocristalline, par exemple par découpage laser, découpage au jet d'eau, attaque chimique, découpage au fil de diamant ou toute autre technique de découpe qui préserve la structure cristalline. Le mode de réalisation de la figure 4 comporte quatre découpes 9, évasées en direction des bords de la lame 5. 30 Les découpes 9 sont en forme de « V », et formées chacune par deux lignes de découpe, se présentant ici un côté convexe, et qui sont tangentes ou sécantes au niveau d'une pointe de la découpe 9. Les lignes de découpe -12- 5 définissent ainsi une pointe, orientée vers une portion centrale 11 de la lame 5, et une ouverture évasée en direction du bord de la lame 5. La portion de lame 5 à l'intérieur des découpes 9 est alors retirée. Les découpes 9 sont réparties de façon symétrique autour du centre de la lame 5 ou bien par rapport aux axes médians de la lame 5, en particulier en 10 croix ou en étoile autour du centre de la lame 5. Les découpes 9 ne se rejoignent ici pas audit centre, ce qui laisse la portion centrale 11 de la lame 5 sans découpe 9. Cette portion centrale 11 intacte permet d'obtenir une lame 5 réalisée d'une seule pièce, qui peut être manipulée et positionnée plus aisément lors de l'assemblage de l'optique 1. 15 Les découpes 9 sont ici réalisées par deux lignes de découpe en arcs de cercles ou paraboles sécants qui se présentent en particulier leur côté convexe. Les découpes 9 permettent d'approcher un patron de sphère par développement via une projection tubulaire (de type Mercator) ou azimutale. Les découpes 9 et le retrait des portions de lame 5 qu'elles délimitent 20 permettent de rétablir une géométrie, au moins approximative qui réduit les déformations du réseau cristallin par compression ou étirement de la lame 5 lors de son plaquage contre la surface usinée U. D'autres modes de réalisation peuvent être obtenus en variant la forme des lignes de découpes : droites, circulaires, paraboliques etc. 25 Dans le cadre d'un dispositif de type Johann, la lame 5 est réalisée dans un monocristal plan, à plans réticulaires parallèles à ses faces. La surface à double courbure U présente alors un rayon de courbure méridional valant 2p où p est le rayon du cercle de Rowland R, et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin20 où 0 est l'angle d'incidence méridional des rayons lumineux sur la lame 30 5. La surface U est ensuite disposée de façon tangente au cercle de Rowland R. Lorsque la lame 5 est elle-même courbée dans le sens concave lors de l'assemblage de l'optique 1 par placage contre la surface usinée U à rayon de courbure valant 2p pour le type Johann suivant la configuration de la lame monocristalline, les plans réticulaires 13 sont courbés dans le sens concave -13- 5 avec un rayon de courbure valant 2p dans le sens de courbure de la lame 5. Les figures 7a et 7b illustrent un procédé pour obtenir une optique 1 pour dispositif optique 100 de type Johansson où la courbure de la surface 3 est différente de celle des plans réticulaires de la lame 5. La figure 7a montre une portion de lame 5, vue en coupe dans le plan méridional, avec les plans réticulaires 13 représentés en pointillés. La lame 5 est réalisée, en particulier découpée, dans un substrat cristallin, avec des plans réticulaires parallèles et rectilignes, et une surface 3 présentant un rayon de courbure méridional valant 2p (voir figure 7a). Lorsque la lame 5 est elle-même courbée dans le sens concave pour la 15 surface 3 de diffraction et convexe pour la surface opposée lors de l'assemblage de l'optique 1 avec un rayon de courbure valant p (figure 7b) par placage contre la surface usinée U à rayon de courbure valant p, les plans réticulaires 13 sont courbés avec un rayon de courbure valant 2p dans le sens de courbure de la lame 5. On obtient alors une optique 1 configurée pour une 20 utilisation dans le cadre d'un montage optique 100 (monochromateur et focalisant) de type Johansson. Les mêmes considérations peuvent être appliquées en termes de courbure sagittale Cs avec un rayon de courbure de référence valant 2p.sin28. La surface à double courbure U, sur laquelle la lame 5 est disposée, est 25 usinée avec un rayon de courbure méridional valant p pour le type Johansson ou 2p pour le type Johann, et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin28, et est disposée de façon tangente dans la direction méridionale ou confondue avec une portion du cercle de Rowland R. Les figures 8 et 9 illustrent l'utilisation de l'optique 1 dans le cadre d'un 30 montage optique 100 de type Johann (figure 8) et dans le cas d'un montage de type Johansson (figure 9). En figure 8 et 9, l'optique 1 et le cercle de Rowland R sont représentés -14- 5 en perspective et sont à comparer aux montages optiques 100 des figures 2 et 3. La lame 5, en particulier son épaisseur, n'est pas représentée à l'échelle par rapport au reste de l'optique 1. En figure 8, le montage est de type Johann : la surface de la lame 5 de substrat diffracteur est courbée avec un rayon de courbure méridional valant 2p 10 et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin20 et les plans réticulaires (en pointillés) de ladite lame 5 sont aussi courbés avec un rayon de courbure méridional valant 2p et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin2e. Les pointillés de la figure 8 qui correspondent à l'intersection des plans réticulaires avec les faces latérales de la lame 5 sont en conséquence parallèles aux 15 arêtes de la lame 5. Le trajet de quatre rayons lumineux est représenté en figure 8. Deux des rayons sont incidents sur la lame 5 au niveau de ses coins à gauche en figure 8, les deux autres rayons sont incidents sur la lame 5 au niveau de ses coins à droite. 20 Les rayons incidents sur la moitié de l'optique près de la source à gauche se croisent après diffraction au niveau d'un point F2 situé dans le plan du cercle de Rowland R, à l'extérieur dudit cercle de Rowland. Les rayons incidents sur la portion de l'optique située sur la deuxième moitié éloignée de la source à droite se croisent, après diffraction, au niveau 25 d'un point F1 situé dans le plan du cercle de Rowland R, à l'intérieur dudit cercle de Rowland. En conséquence, la focalisation dans le cas du montage optique 100 de la figure 8 est imparfaite, et se fait dans une zone étendue. En figure 9, le montage est de type Johansson : la surface de la lame 5 30 de substrat diffracteur est courbée avec un rayon de courbure méridional valant p et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin20 tandis que les plans réticulaires (en pointillés) de ladite lame 5 sont courbés avec un rayon de courbure méridional valant 2p et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin2e. -15- 5 Une telle lame 5 peut par exemple être obtenue comme illustré en figures 7a et 7b. Le trajet de quatre rayons lumineux est représenté en figure 9. Deux des rayons sont incidents sur la lame 5 au niveau de ses coins à gauche en figure 9, les deux autres rayons sont incidents sur la lame 5 au niveau de ses 10 coins à droite. Les rayons incidents sur les coins se croisent, après diffraction, au niveau d'un point F unique situé sur le cercle de Rowland R. La figure 10 illustre un mode de réalisation alternatif de lame 5, dans lequel les découpes 9 se rejoignent au centre, ce qui divise la lame 5 en 15 plusieurs lobes séparés. Les découpes 9 sont au nombre de quatre, disposées en croix. Les lobes de la lame 5 sont donc disposés en feuille de trèfle, avec une pointe dirigée vers le centre de la lame 5. Ce mode de réalisation, qui diminue plus fortement les déformations au 20 niveau du centre de la lame 5 est particulièrement adapté aux dispositifs optiques 100 compacts, dont l'optique 1 est de forte courbure et de faibles dimensions, dans lesquels une portion centrale 11 intacte subirait des déformations trop importantes. La figure 11 montre un autre mode de réalisation de lame 5 avec des 25 dimensions méridionales importantes par rapport à ses dimensions sagittales. La lame 5 comporte six découpes 9 pratiquées dans une matrice monocristalline rectangulaire plane de grand côté méridional, réparties de façon symétrique par rapport aux axes médians méridional Mm et sagittal M. Quatre des six découpes 9 sont pratiquées dans une direction sagittale, 30 deux de chaque côté de l'axe médian sagittal M. Deux des six découpes sont pratiquées dans une direction méridionale, à hauteur de l'axe médian méridional Mm. La lame 5 est alors découpée en six lobes, un dans chaque -16- 5 coin, et deux lobes au milieu, le long de l'axe médian sagittal M. Cette forme de lame 5 correspond aux développements de sphère sur base de projection tubulaire, en particulier de type Mercator, où une sphère est développée en fuseaux à pointes en direction des pôles. Les figures 12 à 18 illustrent le procédé de réalisation d'optiques 1. 10 La figure 12 est un organigramme reprenant les principales étapes du procédé 200 d'obtention d'une optique 1 pour dispositif optique 100, les figures 13 à 18 illustrant séparément et schématiquement certaines desdites étapes. La première étape 201 est l'usinage de la surface usinée U dans le support 7, par exemple par fraisage ou bien par moulage directement avec une 15 surface à double courbure concave méridionale et sagittale. L'usinage de la surface U peut en particulier comporter une étape de fraisage haute précision ou de polissage pour obtenir un état de surface suffisamment uniforme et de rugosité réduite. Cette étape est illustrée en figure 13. La deuxième étape 203 est la découpe de la lame 5. En partant d'une 20 matrice monocristalline ou de pseudo cristaux comme les multicouches, plane ou courbe, généralement carrée ou rectangulaire, les découpes 9 évasées en direction du bord de la lame 5 sont réalisées. Comme mentionné, le découpage peut se faire par découpage laser, découpage diamant, découpage par jet d'eau, ou par attaque chimique de sorte à préserver autant que faire se peut la 25 structure cristalline, au moins dans les portions éloignées des lignes de découpe. Cette étape est illustrée en figure 14, où les découpes 9 sont hachurées, et leurs lignes de découpe sont représentées en pointillés. La portion hachurée à l'intérieur des découpes 9 est alors retirée. La troisième étape 205 est un dépôt de colle 15 sur la surface usinée U. 30 La colle 15 est par exemple une colle de type acrylate, réticulée par irradiation, ou bien de type époxyde, de type polyuréthane ou encore bi-composants. La colle 15 est régulièrement répartie sur la surface usinée U et forme ensuite une couche fine et uniforme. Cette étape est illustrée en figure 15. -17- 5 La quatrième étape 207 est l'application de la lame 5 sur le support 7. Cette application se fait par pression au moyen d'une contre-forme 17. La contre-forme 17 est en particulier de courbure méridionale Cm et sagittale Cs identique ou légèrement supérieure à celle de la surface usinée U afin de permettre un plaquage optimal de la lame 5 sur le support 7, en chassant 10 d'éventuelles bulles d'air à partir du centre et en évacuant par les bords la colle 15 en excès. Cette étape est illustrée en figure 16. La cinquième étape 209 est une réticulation de la colle, par exemple par irradiation par rayonnement ultra-violet. Dans ce cas, l'optique 1 est soumise à un rayonnement ultra-violet UV par son côté opposé à celui portant la lame 5 15 OU à travers la contre-forme 17 si le cristal de la lame 5 le permet. Afin de permettre une irradiation efficace, le support 7 et/ou la contre-forme 17 ainsi que la lame 5 sont au moins partiellement transparents dans le domaine spectral ultra-violet utilisé, de sorte que le rayonnement UV atteigne la colle 15 à travers ledit support 7 ou la contre-forme 17. Afin de permettre 20 l'irradiation dans le domaine spectral ultra-violet, le support 7 ou la contre-forme 17 peut par exemple être réalisé en verre. Cette étape est illustrée en figure 17. L'optique 1 obtenue est représenté en figure 18, après d'éventuelles étapes supplémentaires telles que des ébarbages sur le pourtour extérieur de la surface usinée U, une gravure ou coloration du support 7, une vérification de 25 l'absence de plis ou ruptures de la lame 5 (visuelle et/ou par spectroscopie). Le procédé 200 et l'optique 1 obtenue permettent une focalisation plus efficace des rayons réfractés en vertu de la loi de Bragg. En particulier, une surface potentiellement plus importante peut être recouverte avec une lame 5, tout en ayant un angle d'incidence 0 par rapport au maillage cristallin constant. 30 On peut alors obtenir une puissance lumineuse importante focalisée en une surface réduite, avec une résolution en longueur d'onde REVENDICATIONS1. Optique pour la focalisation et la monochromatisation d'un faisceau de rayons X, comportant : 10 - un support (7) dans lequel est usinée une surface (U) à double courbure concave sagittale et méridionale, - une lame (5) de substrat diffracteur à réseau cristallin ou pseudo- cristallin à plans réticulaires rectilignes en l'absence de contraintes, plaqué et fixé sur la surface à double courbure du support (7), 15 - caractérisée en ce que la lame (5) comporte au moins une découpe (9) en forme de « V », formée par deux lignes de découpe tangentes ou sécantes, définissant une pointe dirigée vers une portion centrale de la lame (5) et une base évasée en direction d'un bord de la lame (5). 20 2. Optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lame (5) est réalisée dans un substrat cristallin, pseudo-cristallin ou multicouches. 3. Optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux découpes (9) réparties de façon symétrique par rapport à un centre ou des axes médians (Mm, Ms) de la 25 lame (5). 4. Optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les lignes de découpes (9) sont des lignes de découpe en arcs de cercles ou paraboles sécants ou tangents. 5. Optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce 30 que les découpes (9) sont disposées en croix ou en étoile autour d'un centre de la lame (5), et en ce qu'elle comporte une portion centrale (11) intacte. 6. Dispositif optique (100) pour la focalisation et la monochromatisation d'un faisceau lumineux, comportant : -19- une source de lumière (S) ponctuelle ou pseudo-ponctuelle, un foyer (F), caractérisé en ce qu'il comporte une optique (1) selon l'une des revendications précédentes, l'optique (1), la source de lumière (S) et le foyer (F) étant disposés sur un cercle de Rowland (R) auquel la surface à double courbure de l'optique (1) est au moins localement tangente. 7. Dispositif optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la lame (5) est réalisée dans un monocristal plan, la surface à double courbure (U) ayant un rayon de courbure méridional valant 2p où p est le rayon du cercle de Rowland (R), et un rayon de courbure sagittal valant 2p.sin20 où 0 est l'angle d'incidence méridional des rayons lumineux avec les plans réticulaires de la lame (5), et est disposée de façon tangente au cercle de Rowland (R). 8. Dispositif optique selon la revendication 6 caractérisé en ce que la lame (5) est réalisée dans un monocristal plan de substrat avec des plans réticulaires parallèles et plans, avec une courbure méridionale concave- convexe valant 2p où p est le rayon du cercle de Rowland (R), et est ensuite courbée par plaquage sur la surface (U) à double courbure concave à un rayon de courbure méridionale valant p et un rayon de courbure sagittale valant 2p.sin20, et est disposée de façon tangente au cercle de Rowland (R). 9. Procédé de réalisation d'une optique (1) de dispositif optique (100) pour la focalisation ou la monochromatisation d'un faisceau lumineux, comportant les étapes : - usinage d'une surface (U) à double courbure concave sagittale et méridionale sur un support (7), - préparation d'une lame (5) de substrat diffracteur, - fixation de la lame (5) sur la surface (U) à double courbure concave sagittale et méridionale du support (7), caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de réalisation dans -20- 5 la lame (5) d'au moins une découpe (9) en forme de « V », formée par deux lignes de découpe tangentes ou sécantes, définissant une pointe dirigée vers une portion centrale de la lame (5) et une base évasée en direction d'un bord de la lame (5). 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la ou 10 les découpes (9) sont réalisées par découpage laser, découpage diamant, découpage par jet d'eau, ou par attaque chimique. 11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le support (7) est au moins partiellement transparent dans un domaine spectral et en ce que l'étape de fixation de la lame (5) comporte une 15 étape de collage par application d'une colle (15) réticulée par irradiation électromagnétique dans le domaine spectral auquel le support est transparent et une étape de réticulation de la colle par irradiation électromagnétique (UV) à travers le support. 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que 20 l'étape de fixation de la lame (5) sur la surface (U) à double courbure sagittale et méridionale comporte une étape de plaquage par pression au moyen d'une contre-forme (17). 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la contre-forme est au moins transparente dans un domaine spectral, et en ce 25 que l'étape de fixation de la lame (5) comporte une étape de collage par application d'une colle (15) réticulée par irradiation électromagnétique dans le domaine spectral auquel la contre-forme (17) est transparente et une étape de réticulation de la colle par irradiation électromagnétique (UV) à travers la contre-forme (17) et la lame (5).