Miroirs interférentiels multicouches X-UV pour la physique solaire

par Jennifer Rebellato

Projet de thèse en Optique et photonique

Sous la direction de Franck Delmotte et de Frédéric Auchere.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Ondes et Matière , en partenariat avec Laboratoire Charles Fabry (Palaiseau, Essonne) (laboratoire) , Optique XUV et surfaces optiques (equipe de recherche) et de Institut d'optique théorique et appliquée (Orsay, Essonne) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse, à l'interface entre l'optique, la science des matériaux et la physique solaire, porte sur le développement de miroirs XUV basés sur un nouveau concept (empilement multipériodique et apériodique). Ce travail comprend des optimisations numériques et des réalisations expérimentales afin de pouvoir envisager la réalisation d'optiques de grande efficacité qui ouvriront le chemin vers des instruments optiques plus performants pour la physique solaire. Le domaine de l'optique XUV (1 à 100 nm de longueur d'onde) connaît actuellement un développement important, lié notamment à l'évolution des techniques de dépôts de films minces et des micro et nanotechnologies. Les miroirs interférentiels, basés sur une structure périodique de films minces (d'épaisseur nanométrique), ont largement démontré leur intérêt en astrophysique (télescopes imageurs et spectromètres EUV) comme dans de nombreux domaines scientifiques et technologiques : optiques pour rayonnement synchrotron, diagnostics de plasma chaud (projet laser MégaJoule), microscopie X, lithographie EUV, analyse X, etc. Fortement impliqués dans le domaine de la réalisation d'optiques spatiales EUV depuis plus de vingt ans, l'IAS et le LCF ont notamment réalisé et caractérisé les télescopes imageurs EUV des missions d'observation solaire SOHO (1995), STEREO (2006) et SOLAR ORBITER (lancement prévu en 2018). De nouvelles idées de design sont apparues depuis en termes de choix des matériaux et de structure de l'empilement et ouvrent de nouvelles pistes en instrumentation pour la physique solaire.

  • Titre traduit

    Extreme UV multilayer mirrors for Solar Physics Applications


  • Résumé

    The goal of this thesis project, which includes optics, material science and solar physics, is to develop XUV mirrors based on a new concept (multi-periodic and aperiodic stacking). This work includes digital optimizations and experimental achievements in order to consider the realization of high-efficiency optics that will pave the way for higher performance optical instruments for solar physics. XUV optics (from 1 to 100 nm in wavelength) are currently experiencing a significant growth, especially due to developments in thin film deposition techniques and micro and nanotechnologies. Interference mirrors, based on a periodic structure of thin films (nanometer thick) have fully demonstrated their interest in astrophysics (imaging telescopes and EUV spectrometers) as in many scientific and technological fields: optics for synchrotron radiation, hot plasma analysis (laser project MegaJoule), X-ray microscopy, EUV lithography, X-ray analysis, etc. Heavily involved in the realization of EUV space optics for over twenty years, the IAS and the LCF have notably produced and characterized the EUV imaging telescope for solar observation missions such as SOHO (1995), STEREO (2006) and SOLAR Orbiter (launch planned for 2018). Since then, new design ideas have emerged in terms of choice of materials and stack structure, and open new instrumentation tracks for solar physics.