Proposition de sujet de thèse pour 2012 (1 page max)

Proposition de sujet de thèse pour 2012 (1 page max)
Sujet Développement de miroirs multicouches EUV bi-bandes pour l'astrophysique
Responsable CNES
Laboratoire (s) d’accueil
envisagé (s) Institut d’Optique et Institut d’Astrophysique Spatiale
d'Orsay
Responsable dans le laboratoire
(coordonnées complètes)
Franck Delmotte, Laboratoire Charles Fabry de l’Institut d’Optique, Palaiseau. Tel:
[phone]; Frédéric Auchère, Institut d’Astrophysique Spatiale, Université
Paris-XI, 91405 Orsay. Tel: [phone]
Cofinanceur envisagé
Profil du candidat Spécialité Optique ou physique des matériaux
Description succinte du sujet.
Joindre une fiche détaillée si
nécessaire
Le domaine de l’optique XUV (3 à 60 nm) 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 domaine scientifiques et technologiques : optiques pour rayonnement
synchrotron, diagnostics de plasma chaud (projet laser MégaJoule), microscopie X,
lithographie EUV, analyse X, etc. Fortement impliqué dans le domaine de la
réalisation d’optiques spatiales EUV depuis plus de vingt ans, l'IAS et le LCFIO ont
notamment réalisé les télescopes imageurs EUV des missions d’observation solaire
SOHO et STEREO.
Des revêtements multicouches bibandes, permettant de réflechir efficacement deux
raies du spectre solaire, ont déjà été proposés et testés par le passé (thèse CNES de C.
Hecquet) et vont être utilisés dans le cadre de la mission Solar Orbiter de l’ESA. De
nouvelles idées de design sont apparues depuis et permettent d'envisager de
nombreuses possibilités en termes de couples de raies et de choix des matériaux.
Le sujet de cette thèse est de développer ces nouveaux types de miroirs EUV bi-
bandes par des optimisations théoriques et des réalisations expérimentales afin de
pouvoir envisager la réalisation de nouveaux concepts d'instruments imageurs
multispectraux compacts pour le spatial.
L'originalité du travail repose à la fois sur les nouveaux concepts d'empilements
étudiés et sur la méthode d'optimisation de ces empilements qui sera développée par
le doctorant. En effet, au lieu d'optimiser la response spectrale de l'empilement
comme nous le faisions jusqu'à présent, nous souhaitons calculer et optimiser la
réponse spectrale globale de l'instrument, en prenant en compte le spectre solaire et
les réponses des autres composants optiques présents (filtres, detecteurs…). Cela
ouvrira également la voie à de l'optimisation conjointe : miroir primaire et miroir
secondaire ou miroir et filtre par exemple.
Le (la) candidat(e) aura accès pour réaliser ce travail à un ensemble d’outils
technologiques de pointe : machines de dépôt et de caractérisation d’empilement de
couches minces nanométriques du LCFIO et moyens de tests de l’IAS. Le travail
s’effectuera dans un environnement de collaboration entre deux laboratoires aux
compétances complémentaires. L’IAS intervient au niveau de la définition des
spécifications, des tests optiques et mécaniques, et le LCFIO au niveau de la
conception et la réalisation des empilements de couches minces et de leur
caractérisation physico-chimique..