Sources X Compton intenses et compactes
Le projet ThomX

Présenté le 6 octobre 2022
par Marie JACQUET
IJCLab, CNRS, Orsay

La puissance croissante des lasers permet aujourd’hui le développement de sources de photons de haute puissance basées sur la rétrodiffusion Compton. Des rayons X de quelques dizaines de keV peuvent être produits à partir d’impulsions laser et de paquets d’électrons accélérés à quelques dizaines de MeV. Ce procédé permet de concevoir des sources compactes (installations de ~ 100 m2) fournissant des faisceaux X de haute intensité, de haute luminosité et accordables en énergie dans la gamme 10-100 keV.
Avec le développement de ces sources, des méthodes expérimentales ambitieuses utilisées aujourd’hui uniquement dans des installations synchrotron pourraient être développées dans un laboratoire, un musée ou un hôpital.
Parmi les nombreux projets de sources Compton de haut flux en cours de développement dans le monde [1, 2], le projet français ThomX [3] installé sur le site de l’Université Paris-Saclay est le plus avancé. ThomX vise à délivrer 1012-1013 ph/s dans la gamme 40-90 keV, avec une brillance de 1010-1011 ph/s/mm2/mrad2/0,1%bw. Ces caractéristiques seront suffisantes pour réaliser une large gamme d’expériences dans divers domaines (biomédecine, préservation du patrimoine culturel, science des matériaux [4]). Le commissioning de la machine ThomX vient de commencer.

L’état de l’art de cette nouvelle génération de sources de haut flux sera d’abord présenté, puis la machine ThomX, son état d’avancement et son potentiel d’applications seront décrits.

[1] M. Jacquet, Nucl. Instr. & Meth. B 331 (2014) 1.
[2] M. Jacquet & C. Bruni, J. Synch. Rad. (2017) 24.
[3] K. Dupraz et al, Physics Open, Elsevier, 2020, 5, pp.100051.
[4] M. Jacquet, Phys. Med. 32 (2016) 1790.