FR3137767A1 - Imageur plénoptique pour rayons X à cristaux de diffraction - Google Patents

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Ombeline DE LA ROCHEFOUCAULD
Marta FAJARDO
Philippe ZEITOUN
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ECOLE POLYTECH
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Polytechnique
Imagine Optic SA
Ecole Nationale Superieure des Techniques Avancees Bretagne
Instituto Superior Tecnico
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ECOLE POLYTECH
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Ecole Nationale Superieure des Techniques Avancees Bretagne
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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Abstract

L’invention concerne un système d’imagerie plénoptique pour l’acquisition d’une image d’un objet, ce système comprenant : - une source pour générer un faisceau de rayons X en direction de l’objet, - un dispositif optique principal pour recevoir et réfléchir le faisceau provenant de l’objet, - une matrice de lentilles ou de trous, - un réseau de photodétecteurs, chacun recevant un faisceau de rayons X provenant d’une lentille ou d’un trou. Selon l’invention, le dispositif optique principal comprend au moins un cristal courbe. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Imageur plénoptique pour rayons X à cristaux de diffraction
La présente invention concerne un système d’imagerie plénoptique pour l’acquisition d’une image d’un objet. Elle trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine de l’imagerie biologique allant de la cellule aux petits animaux, mais également dans la science des matériaux.
L’invention vise une amélioration des caméras dite plénoptique ou «lightfield» en anglais.
 Etat de la technique antérieure
D’une façon générale, l’imagerie plénoptique consiste à refocaliser une image numériquement à partir d’une seule acquisition physique. Cette refocalisation permet de reconstruire une scène en trois dimensions et si l’objet est transparent (ce qui est le cas lors de l’utilisation de rayons X) on peut reconstruire le volume en trois dimensions.
Dans le visible, la caméra plénoptique est composée d’une lentille ou d’un ensemble de lentilles, par exemple un objectif de microscope, suivi d’une matrice de lentilles puis d’un détecteur pixélisé. Cet ensemble crée de nombreuses sous-images d’une même scène ou d’un objet qui après traitement numérique permet de refocaliser numériquement à la distance voulue.
On connait le document T. Georgiev and C. Intwala, “Light field camera design for integral view photography,” Adobe System, Inc, Tech. Rep., 2003. Ce document décrit le principe d’une caméra plénoptique dans le visible.
La présente invention vise la conception d’une caméra plénoptique pour une utilisation avec des rayons X. Cela permet de visualiser certains objets en transparence et ainsi réaliser des reconstructions 3D.
On connaît le document E. Longo et AL., « Flexible Plenoptic X-ray Microscopy » Photonics, February 2022. Ce document décrit le principe d’une caméra plénoptique à base de rayons X. Cependant, les lentilles utilisées ne permettent pas de réaliser des reconstructions 3D. Les lentilles pour rayons X, telles que des lentilles de Fresnel (« Fresnel Zone plate » en anglais) ou des lentilles réfractives ont deux problèmes intrinsèques : la très faible ouverture numérique et un très fort chromatisme.
Le premier problème concerne les résolutions latérale et longitudinale qui varient en 1/NA et 1/NA2 respectivement, avec NA l’ouverture numérique du système optique. Les optiques pour rayons X dur (donc pour des énergies de photons supérieures à quelques keV ce qui équivaut à des longueurs d’onde inférieures à 1 nm) ont actuellement des ouvertures numériques de 10-4typiquement. Donc la résolution latérale équivaut à environ 10 000 fois la longueur d’onde (soit 100 nm à 1 keV), ce qui est très mauvais comparé aux optiques visibles qui atteignent aisément un NA de 1 et même légèrement supérieur à 1 avec les microscopes immergés. Il faut noter ici que les microscopes visibles commerciaux les plus performants ont des résolutions spatiales très inférieures à 100 nm. Dans l’état, il n’y a aucun intérêt de passer dans les X, qui sont techniquement beaucoup plus complexes à gérer que le visible.
Le premier problème est lié au rapport d’aspect entre les résolutions latérales et longitudinales qui varie en 1/NA et produit alors des voxels ayant une anamorphose de 10 000. Cette anamorphose empêche une reconstruction en trois dimensions. Dans un tel cas, réaliser du plénoptique sous rayons X n’a plus d’intérêt.
Le deuxième problème empêche l’utilisation du plénoptique sous rayons X avec des sources de table qui émettent un rayonnement polychromatique et donc produisent des images floues.
La présente invention a pour but un nouveau système d’imagerie plénoptique sous rayons X permettant la réalisation de reconstructions tridimensionnelles de grande qualité.
Un autre but de l’invention est une nouvelle caméra plénoptique haute résolution.
On atteint au moins l’un des objectifs avec un système d’imagerie plénoptique pour l’acquisition d’une image d’un objet, ce système comprenant :
- une source pour générer un faisceau de rayons X en direction de l’objet,
- un dispositif optique principal pour recevoir et réfléchir le faisceau provenant de l’objet,
- une matrice de lentilles ou de trous,
- un réseau de photodétecteurs, chacun recevant un faisceau de rayons X provenant d’une lentille ou d’un trou.
Selon l’invention, le dispositif optique principal comprend au moins un cristal courbe.
Par réseau de photodétecteurs on entend par exemple tout détecteur capable de capter de manière spatialement distinct les faisceaux de rayons X issus de la matrice de lentilles ou de trous. Un tel détecteur est par exemple un capteur CCD.
La présente invention permet de réaliser une caméra X capable de réaliser des vues en 3D par la technique plénoptique. En effet, le système optique pour rayons X selon l’invention propose un dispositif optique principal doté d’une ouverture numérique supérieure aux systèmes de l’art antérieur. Par rapport à de systèmes pour rayons X utilisant des lentilles de Fresnel par exemple, le système selon l’invention permet d’atteindre une ouverture numérique de l’ordre de 0.3, ce qui améliore d’un facteur 3000 la résolution latérale et d’un facteur 9 million la résolution longitudinale. De plus, l’anamorphose des voxels n’est plus que d’un facteur 3 ce qui est aisément compensable numériquement. Ces caractéristiques permettent la réalisation de véritables reconstructions en 3D à partir d’une seule acquisition.
Le rapport entre la résolution longitudinale et la résolution latérale varie en 1/NA, avec NA l'ouverture numérique.
Idéalement, avec le système selon l’invention, on peut idéalement se rapprocher d’une ouverture numérique égale à 1, notamment de façon à avoir des voxels cubiques.
De préférence, la source de rayons X et le cristal courbe sont déterminés de façon à ce que le rapport 1/NA soit inférieur à 10, donc NA supérieur à 0.1
Par exemple, on peut définir une surface utile (surface du cristal courbe apte à réfléchir le faisceau de rayons X incident) du cristal courbe suffisamment grande pour assurer une forte NA supérieure à 0.1.
Le faisceau de rayons X réfléchi par le cristal courbe forme une image de l’objet au-delà du plan focal image du cristal courbe ; la matrice de lentilles ou de trous étant placée au-delà de ce plan focal image.
Selon un mode de mise en œuvre de l’invention, la source, le cristal courbe et l’orientation du cristal courbe peuvent être déterminés de façon à ce que le faisceau de rayons X soit réfléchi selon la loi de diffraction dite loi de Bragg :
2d sin(θ)=n.λ
où θ est l’angle de diffraction, λ la longueur d’onde des rayons X et «d» le pas réticulaire donc la distance entre deux plans cristallins du cristal courbe.
Le respect de cette loi permet d’assurer une meilleure réflectivité du cristal courbe.
Selon un mode de réalisation préféré, la source peut être positionnée sur un premier cercle virtuel, connu sous le nom de cercle de Rowland, de rayon R égal à la moitié du rayon d’un second cercle virtuel dans lequel s’inscrit un plan cristallin du cristal courbe.
Les deux cercles virtuels sont concentriques, le cercle de Rowland étant adjacente au point centrale de la courbure réalisée sur le cristal courbe.
Avec un tel cercle, lorsque la source est positionnée sur le cercle, le point focal image du cristal courbe se situe également sur le même cercle.
En complément notamment de tout ce qui précède, la surface du cristal courbe peut être polie selon une courbure identique à la courbure d’un plan cristallin du cristal courbe selon une géométrie dite géométrie Johann.
Dans ce cas, le polissage réalisé sur la surface utile du cristal courbe permet d’obtenir une surface dite parallèle aux plans cristallographiques du cristal courbe. Cette réalisation permet d’améliorer l’ouverture numérique, mais sur une partie seulement de la surface présentée par le cristal courbe.
Selon un mode de réalisation, la surface du cristal courbe peut être polie selon une courbure identique à la courbure du cercle de Rowland selon une géométrie dite géométrie Johansson.
Dans ce cas, le polissage réalisé sur la surface utile du cristal courbe permet d’obtenir une surface qui traverse des plans cristallographiques du cristal courbe. Une telle réalisation permet d’assurer une bonne ouverture numérique sur la quasi-totalité de la surface polie présentée par le cristal courbe.
Dans la géométrie de Johan ou dans celle de Johansson, la source est idéalement positionnée sur le cercle de Rowland mais on peut envisager de la positionner à l’intérieur ou à l’extérieur du cercle.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la matrice de lentilles ou de trous peut être une matrice à une dimension et chaque photodétecteur est un photodétecteur à une dimension.
Dans un tel cas, on peut envisager la réalisation d’une image dans une direction et la réalisation d’un spectre dans l’autre direction.
Autrement, la matrice de lentilles ou de trous peut être une matrice à deux dimensions et chaque photodétecteur est un photodétecteur à deux dimensions.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le cristal courbe peut être de type torique.
Dans le système selon l’invention, le cristal toroïdal présente deux avantages : une grande surface de diffraction effective, conduisant à une ouverture numérique élevée et une bonne collecte du flux de faisceau, bénéfique pour la qualité de l'image.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le cristal courbe peut être de type cylindrique ou sphérique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le cristal courbe peut être un cristal unique à un seul rayon de courbure.
Selon un mode de réalisation préféré, le cristal courbe peut être un cristal unique à double rayons de courbure perpendiculaires.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif optique principal peut comprendre deux cristaux, chacun présentant un seul rayon de courbure, les deux rayons de courbure étant perpendiculaire.
Lorsqu’on a qu’un seul rayon de courbure, la focalisation se fait que dans une direction. Dans un tel cas, on peut utiliser deux cristaux placés à environ 90° l’un de l’autre, assurant ainsi une focalisation dans les deux directions. Un exemple d’une telle réalisation est le montage dit de Kirkpatrick-Baez. Cette solution permet de notablement réduire les contraintes de réalisation des cristaux courbes.
On peut travailler avec un cristal courbe en 2D, quelle que soit la forme, ou avec deux cristaux courbes en 1D et montés ensemble ou avec un cristal courbe monté seul.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, la source peut être une source monochromatique.
Tout type de monochromateur X peut être utilisé, comme par exemple un monochromateur à cristal ou à réseaux de diffraction.
Ainsi, avec un rayonnement monochromatique incident sur l'objet, la réflectivité du cristal courbe peut être très élevée, plusieurs dizaines de pourcents par rapport à une source polychromatique.
Selon un mode de réalisation préféré, la source monochromatique peut être un point source obtenu à partir d’une source polychromatique illuminant un deuxième cristal courbe dont le plan focal image constitue ledit point source.
Un tel arrangement permet d’utiliser un deuxième cristal courbe pour rendre monochrome le rayonnement X incident. Ce deuxième cristal courbe peut avoir des paramètres identiques ou possiblement différents du premier cristal courbe. Ce deuxième cristal courbe est placé entre la source et l’objet. Cette solution assure que les rayons X traversant l’objet soient réfléchis avec une très bonne efficacité par le cristal courbe, limitant fortement la dose absorbée.
Ce qui est un avantage considérable face à l’actuelle tomographie X qui utilise des centaines ou des milliers de vues pour former l’image en trois dimensions, produisant une forte dose sur la personne, animal ou objet ainsi qu’un temps de pose long.
Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé une nouvelle caméra plénoptique comprenant le système tel que décrit ci-dessus et une unité de traitement pour la reconstruction numérique d’images à différentes profondeurs de champ.
Description des figures et modes de réalisation.
D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
: La est une vue schématique du système selon l’invention,
: La est une vue de dessus schématique du système selon l’invention illustrant le parcours du rayonnement X selon la géométrie de Johann,
: La est une vue schématique illustrant la géométrie de Johann,
: La est une vue de dessus schématique du système selon l’invention illustrant le parcours du rayonnement X selon la géométrie de Johansson,
: La est une vue schématique illustrant la géométrie de Johansson, et
: La est une vue schématique d’un monochromateur à base de cristal courbe dans le système selon l’invention.
Les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs; on pourra notamment mettre en œuvre des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont prévus pour être combinés entre eux dans toutes les combinaisons où rien ne s’y oppose sur le plan technique.
Bien que l’invention n’y soit pas limitée, on va maintenant décrire un imageur plénoptique pour rayons X à base d’un cristal courbe présentant une surface torique.
Sur la on distingue une source 1 apte à émettre un faisceau de ratons X en direction d’un objet 2 à imager. Le faisceau de rayons X est ensuite réfléchi par un cristal courbe 3 convenablement conçu et positionné dans l’alignement de la source 1 et de l’objet 2. Le faisceau de rayons X réfléchi atteint ensuite une matrice lentilles puis un détecteur 5. Il s’agit d’un système plénoptique dans lequel la lentille principale a été avantageusement remplacée par un cristal courbe présentant une ouverture numérique élevée.
Le faisceau traversant chaque lentille de la matrice 4 est recueilli sur une partie du détecteur 5.
Sur la , une image intermédiaire 6 est simplement illustrée à titre indicatif. Elle représente l’image de l’objet, cette image étant contenue dans le faisceau de rayons X réfléchi.
Une seule acquisition permet ainsi d’obtenir plusieurs flux séparés spatialement au niveau du détecteur. Des traitements numériques permettent ensuite de réaliser des reconstructions tridimensionnelles de façon conventionnelle.
La source de rayons X est une source à par exemple 11 keV. L’invention peut s’appliquer à tout type de rayons X. Notamment, on parle de rayons X dès que l'indice optique de la matière est inférieur à 1. Typiquement, cela correspond à environ 20-30 eV. Pour la partie haute, on peut considérer que les gammas commencent vers 1 MeV quand un photon peut créer une paire électron-positron.
Le cristal courbe 3 présente une surface 3A qui a été polie et positionnée pour servir de surface utile, c’est-à-dire la surface qui reçoit et réfléchit le faisceau de rayons X. La géométrie cristalline courbe peut être divisée en deux aspects principaux : la courbure des plans internes du réseau cristallin et la courbure de la surface utile 3A. Les deux peuvent affecter la qualité d'imagerie du cristal, comme l'aberration, la fluence d'image et l'ouverture numérique. L'ajustement de la courbure des plans du réseau cristallin interne permet d’optimiser les performances de focalisation du cristal. Il a été constaté que le polissage selon une courbe torique permettait d’obtenir d’excellents résultats.
De façon générale, un cristal réfléchi les rayons X par diffraction sur les plans cristallins qui se comportent comme un réseau. La loi de diffraction est la loi dite de Bragg :
2d sin(θ)=n.λ
où θ est l’angle de diffraction, λ la longueur d’onde des rayons X et «d» le pas réticulaire donc la distance entre deux plans cristallins du cristal courbe. Donc à chaque longueur d’onde correspond un angle de diffraction. En dehors de cet angle le cristal ne réfléchit pas les rayons X de cette longueur d’onde.
En réalité, les cristaux ne sont pas parfaits : les plans réticulaires ne sont pas tous espacés de la même distance créant un élargissement angulaire pour lequel un cristal va réfléchir un rayonnement monochromatique. Cette bande angulaire est communément appelée la courbe d’oscillation ou « rocking curve » en anglais, et dépend bien évidemment de chaque cristal. Par exemple pour un cristal de germanium coupé selon les plans (220) la « rocking curve » présente une largeur à mi-hauteur de 0,00383° soit 6,5x10-5rad. Il s’agit d’une très faible ouverture numérique.
En raison de la diffraction de Bragg, le cristal courbe se comporte comme un miroir courbe pour les rayons X.
Les cristaux courbes selon l’invention sont avantageusement incurvés concaves.
Un cristal courbe possède un "cercle de foyer" dans le plan horizontal tangent à son point central. Le rayon de ce cercle est égal à la moitié du rayon de courbure du cristal (rayon de courbure des plans cristallins). Ce cercle est appelé cercle de Rowland et a été défini pour un réseau concave en lumière visible. Si une source ponctuelle se trouve sur le cercle de Rowland d'un cristal incurvé concave, elle sera mise au point en un autre point situé sur ce cercle.
Sur la , le cercle de Rowland 7 est tangent au centre du cristal courbe 3. La source 1 est positionnée sur ce cercle. L’objet à imager est situé entre la source et le cristal courbe, à l’intérieur du cercle de Rowland 7. L’image intermédiaire 6 se situe en dehors du cercle de Rowland dans l’axe optique du faisceau de rayons X réfléchi.
Selon l’invention, en courbant le cristal et en plaçant la source sur un cercle équivalent à deux fois le rayon de courbure du cristal, les rayons qui arrivent sur la surface forment un angle qui reste dans la courbe d’oscillation (« rocking curve ») pour une zone du cristal.
La est une représentation géométrique très schématique en vue de dessus du système selon l’invention.
On distingue une source A éclairant un objet C à imager. La source A peut être réelle ou un point source créé par une source réelle déportée et dont l’image est relayée sur ce point.
Le faisceau de rayons X provenant de A et passant par C atteint une zone du cristal courbe B. Le faisceau réfléchi est dirigé vers une matrice de lentilles E avant d’atteindre le détecteur F.
L’angle entre les droites B1-B0-B2et A-B0satisfait la condition de Bragg, B0étant le pont central de la surface courbée du cristal courbe.
Le cristal courbe B présente une surface polie conformément à la géométrie dite de Johann, c’est dire le polissage est parallèle à un plan cristallin à l’intérieur du cristal courbe.
Un cercle de Rowland G est représenté. Ce cercle présente un rayon égale à la moitié du rayon de courbure de la surface polie du cristal courbe. Avec un tel cercle, le point source A placé sur le cercle a son point focal A’ également placé sur le même cercle de Rowland.
Le cristal étant courbé selon une seule dimension ou deux dimensions, une image intermédiaire D, une seule dimension ou deux dimensions, est formée en respectant la formule de conjugaison des lentilles minces: 1/CB0+1/B0D=1/f avec f=RMsin(θ)/2 pour le plan méridional et f=RS/2sin(θ) pour le plan sagittal, RMétant le rayon dans le plan méridional et RSétant le rayon dans le plan sagittal. Si le cristal est courbé seulement en une seule dimension, alors on utilise uniquement la formule du plan méridional.
Les distances D-E et E-F respectent la formule des lentilles minces : 1/DE+1/EF=1/f où ici f est la distance focale des lentilles placées dans le plan E. Dans le cas où on utilise une matrice de trous, il n’y a pas de conditions à remplir ici.
Sur la est illustrée le principe de la géométrie de Johann. Les rayons de la surface du cristal et du plan cristallin P sont les mêmes, donc seuls les rayons atteignant une zone près du centre du cristal satisfont à la condition de Bragg.
Même si la divergence de la source est suffisamment grande pour illuminer tout le cristal, seul le rayon principal arrivant au centre du cristal satisfait la condition de Bragg et peut être intensément réfléchi. Bien que le cristal ait une certaine tolérance sur l'angle d'incidence en fonction de sa courbe d’oscillation (« rocking curve »), la largeur de la courbe d’oscillation est très étroite, 0,0029° pour un cristal presque parfait et 0,029° pour un cristal imparfait. Par conséquent, la zone de diffraction effective est très petite et l'efficacité de réflexion du cristal est assez faible.
Ceci peut être amélioré en polissant le cristal dans les plans cristallins P et non pas parallèlement à ceux-ci. C’est la géométrie de Johansson telle qu’utilisée sur la .
Sur la est également une représentation géométrique très schématique en vue de dessus du système selon l’invention. Le principe et les éléments sont identique à ceux de la sauf le cristal courbe est différent.
Le faisceau de rayons X provenant de A et passant par C atteint toute la surface du cristal courbe B. Le faisceau réfléchi est dirigé vers la matrice de lentilles E avant d’atteindre le détecteur F.
Le cristal courbe B présente une surface polie conformément à la géométrie dite de Johansson, c’est dire le polissage présente une courbe identique à la courbure du cercle de Rowland G.
Le cristal étant courbé selon une seule dimension ou deux dimensions, une image intermédiaire D, une seule dimension ou deux dimensions, est formée en respectant la formule de conjugaison des lentilles minces: 1/CB0+1/B0D=1/f avec f=RMsin(θ)/2 pour le plan méridional et f=RS/2sin(θ) pour le plan sagittal, RMétant le rayon dans le plan méridional et RSétant le rayon dans le plan sagittal. Si le cristal est courbé seulement en une seule dimension, alors on utilise uniquement la formule du plan méridional.
Les distances D-E et E-F respectent la formule des lentilles minces : 1/DE+1/EF=1/f où ici f est la distance focale des lentilles placées dans le plan E. Dans le cas où on utilise une matrice de trous, il n’y a pas de conditions à remplir ici.
Sur la est illustrée le principe de la géométrie de Johansson. Le rayon de la surface interne du cristal est égal à la moitié du rayon de son plan cristallin P. En raison du théorème de l'angle inscrit d'un cercle, une telle géométrie permet aux rayons de la source d'arriver sur toute la surface du cristal à l'angle de Bragg.
Avec le système selon l’invention, la source peut avantageusement être positionnée sur le cercle de Rowland. Dans ce cas, l’ouverture numérique NA max peut être déterminé par : max(hauteur/2; largeur/2)/(distance source-cristal). Dans un exemple de réalisation avec une surface utile de 2cm de hauteur et 4cm de largeur et une distance source-cristal de 13 cm, l’ouverture numérique max serait de 2/13=0,15.
Sur la est représentée une géométrie d’une caméra plénoptique à deux cristaux permettant de diminuer très fortement la dose reçue par l’échantillon/animal/personne. On retrouve les éléments de la avec un cristal B poli selon la géométrie de Johann. Mais l’un ou les deux cristaux peuvent être poli selon la géométrie de Johann ou de Johansson.
Sur la , la source A est un point source formé à partir d’une source réelle A’ déportée. Cette source réelle A’ est polychromatique et éclaire un deuxième cristal courbe B’ de sorte que le faisceau réfléchi par ce second cristal est monochromatique. Le point de focalisation du faisceau réfléchi par le second cristal B’ est le point source A.
Concernant le domaine d’application de l’invention, l’imagerie plénoptique à rayons X touche potentiellement tous les domaines normalement couverts par la tomographie à rayons X, allant du médical à la biologie, à la science des matériaux la métallurgie, la mécanique, la physique des plasmas, l’agroalimentaire, le patrimoine culturel etc
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

Claims (16)

  1. Système d’imagerie plénoptique pour l’acquisition d’une image d’un objet, ce système comprenant :
    - une source pour générer un faisceau de rayons X en direction de l’objet,
    - un dispositif optique principal pour recevoir et réfléchir le faisceau provenant de l’objet,
    - une matrice de lentilles ou de trous,
    - un réseau de photodétecteurs, chacun recevant un faisceau de rayons X provenant d’une lentille ou d’un trou,
    caractérisé en ce que le dispositif optique principal comprend au moins un cristal courbe.
  2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source, le cristal courbe et l’orientation du cristal courbe sont déterminés de façon à ce que le faisceau de rayons X soit réfléchi selon la loi de diffraction dite loi de Bragg :
    2d sin(θ)=n .λ où θ est l’angle de diffraction, λ la longueur d’onde des rayons X et «d» le pas réticulaire donc la distance entre deux plans cristallins du cristal courbe.
  3. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source est positionnée sur un premier cercle virtuel, connu sous le nom de cercle de Rowland, de rayon R égal à la moitié du rayon d’un second cercle virtuel dans lequel s’inscrit un plan cristallin du cristal courbe.
  4. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface du cristal courbe est polie selon une courbure identique à la courbure d’un plan cristallin du cristal courbe selon une géométrie dite géométrie Johann.
  5. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface du cristal courbe est polie selon une courbure identique à la courbure du cercle de Rowland selon une géométrie dite géométrie Johansson.
  6. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matrice de lentilles ou de trous est une matrice à une dimension et chaque photodétecteur est un photodétecteur à une dimension.
  7. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matrice de lentilles ou de trous est une matrice à deux dimensions et chaque photodétecteur est un photodétecteur à deux dimensions.
  8. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cristal courbe est de type torique.
  9. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cristal courbe est de type cylindrique.
  10. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cristal courbe est de type sphérique.
  11. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cristal courbe est un cristal unique à un seul rayon de courbure.
  12. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cristal courbe est un cristal unique à double rayons de courbure perpendiculaires.
  13. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif optique principal comprend deux cristaux, chacun présentant un seul rayon de courbure, les deux rayons de courbure étant perpendiculaires.
  14. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source est une source monochromatique.
  15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que la source monochromatique est un point source obtenu à partir d’une source polychromatique illuminant un autre cristal courbe dont le plan focal image constitue ledit point source.
  16. Caméra plénoptique comprenant le système selon l’une quelconque des revendications précédentes et une unité de traitement pour la reconstruction numérique d’images à différentes profondeurs de champ.
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