Le principe d'une lentille adaptative

La condition de Bragg indique qu'une lentille gamma est monochromatique [voir : le fonctionnement d'une lentille gamma]. Les cristaux du prototype de laboratoire ont été ajustés manuellement; un changement de longueur d’onde demande un travail de réglage considérable. Pour une future lentille spatiale, cette limitation serait clairement un handicap. C’est pour cette raison que nous avons étudié une première lentille gamma adaptative.

L’angle de diffraction est donné par la condition de Bragg : sin(q) = nl / 2d, ou q est l’angle de diffraction, n est un nombre entier, l est la longueur d’onde du photon diffracte (511 keV corresponds à 2.4.10-2 Å) et d est la distance entre les plans cristallins utilisés dans la diffraction. Afin de régler la bande passante d’une lentille de diffraction, deux grandeurs doivent être ajustables : l’angle de diffraction q et la distance focale f.

                               Dq      =  (nhc/2d) (1/E2 -1/E1))

                                  f      =     r/2q      =  rdE/nhc

Tandis la focale f sera réglée à quelques cm près, l’angle q doit être ajusté avec une précision de l’ordre de la seconde d’arc. Cette tache est illustré dans la figure ci-dessous - le réglage de l’angle q correspond au changement de la distance z avec une précision de < 0.2m.
 
 


 

Les cristaux sont ajustés par un système de commande mécanique (vis piézo-électrique) et contrôle électrique (mesure d’une capacité ou du courant de Foucault). Nous avons déjà trouvé et testé des composant standards : le “picomoteur”, une vis de précision tournée par un cristal piézo-électrique (précision 20 nm), et un capteur de courants de Foucault (précision 1-10 nm, selon la dynamique demandé). Les composants satisfont pleinement les exigences de précision de positionnement et de mesure requises [ voir performances du prototype de la lentille adapative].