P2N - Nanotechnologies et nanosystèmes

Imagerie Nanométrique Sans Lentille par diffraction – NanoImagine

Résumé de soumission

Le projet NanoImagine vise à développer la microscopie sans lentille avec des résolutions submicroniques et à coût modéré. Les images sont obtenues en enregistrant la figure de diffraction cohérente sans utiliser de lentille. La technique de reconstruction des images est basée sur l’utilisation d’algorithmes itératifs. Depuis quelques années, l’imagerie sans lentille dans le domaine des rayons est devenue un domaine de recherche très attractif. Cette technique a le potentiel d’atteindre de très hautes résolutions, à moindre coût. Il y a donc un intérêt très fort d’utiliser également cette microscopie dans le domaine visible ou UV pour obtenir des résolutions spatiales de quelques centaines de nanomètres. En effet, les résolutions extrêmes possibles sont de l’ordre de la moitié de la longueur d’onde d’illumination du laser. De plus, cette technique ne souffre pas des aberrations rencontrées dans de nombreux systèmes optiques. Quelque soit la longueur d’onde, les optiques de grande qualité et de grande ouverture numérique ont un coût important, d’où l’intérêt d’une technique sans lentille.

Nous allons commencer par construire un prototype en utilisant une diode laser UV compacte. Notre contrainte sera de réaliser un microscope 2D/3D, appelé le Nanoscope, ayant une résolution ultime de 200 nm et un coût inférieur à 20 keuros (R200-Nanoscope). Pour cela, nous allons travailler sur le processus de formation des images 2D et 3D à partir d’Une simple figure de diffraction travaille. Nous allons simultanément travailler sur les algorithmes, l’exploitation des données sur les figures de diffraction cohérentes, et la vitesse de calcul.

En parallèle de ce prototype, les partenaires prépareront une seconde classe d’instrument ayant une résolution de 20nm (R20 Nanoscope). Cet instrument est plus prospectif. Il utilisera une source X cohérente intense ayant une longueur d’onde de 10nm. Des applications innovantes seront réalisées en biologie et science des matériaux.

Pour réaliser ce programme, nous utiliserons des techniques avancées de correction et front d’onde développées par Imagine Optic afin de pousser la résolution spatiale des instruments. Les partenaires académiques, LOA et CEA fournirons l’accès aux lignes de lumières cohérentes pour l’imagerie sans lentille avec des installations de pointes (contrôle de la polarisation, de la cohérence, porte échantillon de précision nanométrique, détecteurs haute dynamique, faisceau d’ions focalisé, microscopes électroniques).
Un des buts est aussi de stimuler at tous les niveaux le développement et l’implémentation des Nanoscopes avec une valeur commerciale potentielle. Nous visons les marchés allant de la biophotonique, la médecine aux nanosciences.

Coordination du projet

Samuel Bucourt (Imagine Optic) – sbucourt@imagine-optic.com

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CNRS DR ILE DE FRANCE SUD
IO Imagine Optic
CEA CEA Saclay
LOA Laboratoire d'Optique Appliquée

Aide de l'ANR 997 466 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2013 - 42 Mois

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