OPTIQUE - Optique électronique

OPTIQUE - Optique électronique

L’optique électronique ou plus généralement l’optique corpusculaire s’intéresse aux trajectoires d’électrons libres accélérés, et à tous les procédés permettant de guider ces particules dans un espace où règne un vide poussé.

On peut en effet se servir d’électrons issus d’une surface émissive pour obtenir l’image de cette surface sur un écran fluorescent, ou bien utiliser ces électrons accélérés sous quelques dizaines ou centaines de kilovolts pour former l’image d’un objet extrêmement mince, de quelques dizaines ou de quelques centaines de nanomètres (1 nm = 10^-9 m), placé sur le trajet du faisceau. Tous les efforts se portent alors sur le pouvoir séparateur des instruments et sur la mise au point de «lentilles» électroniques ayant des aberrations aussi faibles que possible. Les microscopes électroniques à très haute résolution permettent de voir des détails de l’ordre du dixième de nanomètre.

Tout autres sont les préoccupations des «opticiens», qui ont à concevoir des appareils dans lesquels les faisceaux d’électrons ou d’ions servent d’outils capables d’usiner des surfaces, d’impressionner des résines photosensibles, de créer des champs électromagnétiques de très haute fréquence, ou qui travaillent autour des grands accélérateurs produisant des faisceaux dont l’énergie va jusqu’à plusieurs centaines de gigaélectrons-volts (GeV). Il s’agit alors d’amener, de la source à la cible, le maximum de particules émises, tout en leur faisant traverser des diaphragmes.

Enfin, certains appareils permettent d’effectuer l’analyse de faisceaux composés soit de particules identiques, mais ayant des énergies différentes, soit de particules de types divers, d’énergies et de masses différentes. Des «prismes» ont été mis au point; ils sont l’élément de base de spectromètres (de vitesses ou de masses) à haute résolution, dont les plus connus sont les spectromètres de masses et les séparateurs d’isotopes.

Les différents dispositifs élémentaires, lentilles ou prismes, sont constitués par des arrangements de champs électriques ou magnétiques, à symétrie de révolution, ou à symétrie plane, pouvant dévier la trajectoire des particules chargées.

L’optique électronique étudie à la fois les méthodes susceptibles de créer, dans un espace donné, les répartitions appropriées de ces champs et les trajectoires des particules qui traversent les lentilles et les prismes. L’association de tels dispositifs conduit, comme en optique de verre, à la réalisation d’instruments ayant chacun une fonction et des propriétés particulières.

1. Principes physiques

L’électron libre a été identifié à la fin du siècle dernier. Mais ce n’est qu’une trentaine d’années plus tard que les expériences de Busch (1925), puis de Davisson et Calbick (1932) montrèrent que le champ magnétique créé par une bobine courte et le champ électrique régnant entre des diaphragmes métalliques plans coaxiaux pouvaient agir sur la trajectoire des particules comme le font les lentilles de verre sur des rayons lumineux. L’optique électronique était née.

Parmi les méthodes utilisées pour l’étude des lentilles ou des prismes, celle qui fait appel à l’analogie existant entre rayon lumineux et trajectoire du corpuscule – prévue dès 1827 par W. R. Hamilton – est de loin la plus familière; elle permet de définir rapidement, pour tout système optique, les grandeurs classiques: foyer, plans principaux, distances focales objet et image, coefficients d’aberration, en fonction des paramètres géométriques et électriques. On peut élaborer des instruments comportant plusieurs lentilles ou prismes sans se préoccuper des trajectoires à l’intérieur des systèmes élémentaires, mais en tenant compte de la position de l’objet (réel ou virtuel) pour déterminer, grâce aux lois de Descartes ou de Newton, les caractéristiques de l’image.

Si la vitesse v d’une particule de charge e et de masse au repos m ⁰ n’est plus très faible devant la vitesse c de la lumière, sa masse augmente par effet relativiste. En prenant pour origine du potentiel électrostatique 淋, celui qui est appliqué à la source émettant les particules ( 淋 = 0), l’énergie cinétique de celles-ci en un point de l’espace peut alors s’exprimer simplement en fonction du potentiel électrostatique en ce point. Il en est de même des autres grandeurs: vitesse, quantité de mouvement, masse. Le tableau résume ces relations où le facteur:

traduit la correction relativiste.

Il est nécessaire de tenir compte de cette correction pour les électrons, dès que leur énergie cinétique e 淋 dépasse 20 kiloélectrons-volts (keV); pour les protons, dont la masse est environ deux mille fois plus élevée que celle de l’électron, on peut utiliser les formules classiques jusqu’à des énergies cinétiques de quelques dizaines de mégaélectrons-volts (MeV).

2. Les lentilles électroniques

Les lentilles électroniques à symétrie de révolution (ou lentilles rondes) sont apparues les premières; elles sont très largement utilisées dans les appareils destinés à former des images agrandies ou réduites d’objets réels, ou de diaphragmes sources, et à mettre en forme des faisceaux de particules ayant la même symétrie. On distingue les lentilles électrostatiques et magnétiques. Apparues en 1952, les lentilles à symétrie quadrupolaire (encore appelées «à focalisation forte») ont permis la focalisation et le transport de faisceaux de particules de très haute énergie.

Lentilles électrostatiques

Une lentille électrostatique est formée d’électrodes métalliques, percées suivant leur axe commun d’un trou circulaire permettant le passage du faisceau, et portées à des potentiels fixes ou réglables. En utilisant différentes méthodes de calcul (analytiques, ou sur ordinateur) ou des méthodes analogiques, il est possible de connaître la répartition de potentiel 淋(r , z ) dans l’espace interélectrode et la fonction 淋⁰(z ) = 淋(0, z ), représentant la variation de potentiel sur l’axe optique. La connaissance de 淋⁰(z ) suffit pour déterminer les propriétés optiques de la lentille, employée dans les conditions de l’optique de Gauss : trajectoires peu inclinées sur l’axe, et restant dans une région très proche de cet axe. Dans ces conditions, 淋(r , z ) peut se mettre sous la forme simplifiée:

La particule incidente est soumise à l’action du champ électrique dont les composantes axiale et radiale sont données par:

En tout point, la force radiale agissant sur la particule f ^r = e E^r est proportionnelle à la distance à l’axe r ; son sens dépend du signe du 淋⁰ (z ). La trajectoire gaussienne r (z ) est obtenue par résolution de l’équation:

pour des particules dont la vitesse v reste faible (v/c 麗 0,1). Pour des particules rapides il faut multiplier le premier terme par:

L’examen de l’équation précédente permet de déduire des propriétés importantes de ces lentilles: l’équation différentielle est linéaire, ce qui entraîne la propriété de stigmatisme, d’où l’obtention d’images non déformées. Le rapport e/m ⁰ n’intervient pas; les propriétés optiques seront donc les mêmes pour les électrons et les ions (à condition de changer le signe des tensions); un système électrostatique sera incapable de séparer des ions de masses différentes accélérés avec la même tension 淋⁰. Le potentiel local n’intervient que sous forme de rapports avec ses dérivées: si un système optique électrostatique est alimenté dans son ensemble par un même générateur, les fluctuations de la tension n’entraîneront théoriquement aucune modification des trajectoires.

Par analogie avec l’optique lumineuse, on peut admettre l’équivalence suivante: n ² = 淋, où n est l’indice de réfraction du milieu. Une lentille électrostatique représente donc un milieu à indice continûment variable, dont la valeur peut être modifiée à volonté en agissant sur les tensions d’alimentation. Ce changement d’indice ne peut pas être réalisé avec des lentilles de verre. Si la lentille sépare deux régions de l’espace portées à des potentiels différents (espace objet 淋¹, espace image 淋²), la lentille est dite à immersion, et les distances focales objet et image sont liées par la relation:

On utilise trois types de lentilles électrostatiques à symétrie de révolution: les lentilles accélératrices (ou décélératrices) à tubes, les lentilles à trois électrodes et enfin les objectifs dits «à immersion».

Les lentilles à deux tubes sont surtout utilisées dans les oscilloscopes cathodiques, les tubes de télévision et les tubes accélérateurs électrostatiques. La figure 1 a donne le schéma d’une lentille formée par deux tubes de même diamètre; on y a porté la trace des surfaces équipotentielles et de deux trajectoires permettant, comme en optique classique, de définir les foyers et les plans principaux. La convergence diminue rapidement lorsque le rapport 淋²/ 淋¹ tend vers 1. La distance focale reste toujours supérieure au diamètre des tubes.

Les lentilles à trois électrodes, ou unipotentielles, séparent deux régions de même indice. Seul le potentiel de l’électrode centrale, qui tend à freiner les particules, est réglable. On a représenté une lentille à trois diaphragmes épais dans la figure 1 b. La distance focale de la lentille ne diminue pas de façon monotone lorsque | 淋¹| augmente, mais passe par un minimum, qui est du même ordre de grandeur que la distance interélectrode. Pour obtenir f 力 2 mm, on est obligé de rapprocher au maximum les électrodes, et la différence de potentiel appliquée ( 淋⁰ 漣 淋¹) ne peut guère dépasser 50 kV sans risques de claquages électriques. L’emploi de ces lentilles est limité à des faisceaux d’énergie inférieure à 50-70 keV. Lorsque la tension 淋¹ de l’électrode centrale devient de plus en plus forte, les particules incidentes sont de plus en plus freinées au centre, et il arrive un moment où le potentiel axial devient inférieur à celui de la source: les particules ne peuvent alors franchir la barrière de potentiel ainsi formée, et sont réfléchies. La lentille est devenue un miroir convergent ou divergent selon 淋¹.

Les objectifs à immersion constituent un système à la fois accélérateur et focalisateur pour les particules émises par la source appelée cathode. Chaque point de celle-ci émet des particules dans toutes les directions, avec des énergies initiales très faibles (quelques dixièmes d’électronvolt). Ces particules sont rapidement accélérées et l’objectif fournit une image réelle du point émissif à une distance L de la cathode, en concentrant en ce point image tous les «rayons» issus du point objet. La figure 1 c donne le schéma d’un objectif à trois électrodes planes, utilisé dans les microscopes électroniques à émission destinés à l’observation des surfaces métalliques émissives. La mise au point s’effectue en faisant varier légèrement la tension appliquée sur la deuxième électrode. Les canons à électrons sont, la plupart du temps, conçus sur le même principe; cependant on s’intéresse alors non plus à l’image de la cathode, mais à l’endroit où le diamètre est minimal (quelques centièmes de millimètre). C’est l’image finale de ce croisement (cross-over ), fournie par d’autres lentilles, qui constitue sur l’écran fluorescent le «spot» des oscilloscopes cathodiques ou des téléviseurs.

Lentilles magnétiques

Une lentille magnétique est constituée par un petit électro-aimant dont les pièces polaires, réalisées en acier doux, sont percées axialement de canaux cylindriques. Le champ magnétique est créé par un bobinage en fil de cuivre parcouru par un courant I. Une carcasse métallique, en fer doux, canalise le flux magnétique (fig. 2 a). Les propriétés optiques peuvent être déterminées si l’on connaît la répartition de la composante axiale B^z de l’induction suivant l’axe Oz . Cette répartition, qui peut être aisément mesurée, a l’allure d’une courbe en cloche (fig. 2 b), dont le maximum B^m dépend de l’intensité du courant dans le bobinage et de la valeur des paramètres géométriques de l’entrefer (écartement des pôles et diamètre des trous). L’induction maximale qu’on peut atteindre en augmentant I est limitée par le phénomène de saturation du matériau constituant les pôles et la culasse métallique (B^m 力 2-2,2 T). Lorsque les pôles sont saturés, l’augmentation de B^m n’est obtenue que par un accroisement du courant I et, par suite, de la puissance électrique dissipée dans la bobine. On a depuis quelques années utilisé des bobinages en fil supraconducteur, refroidis à la température de l’hélium liquide (T = 漣 268,8 ⁰C = 4,2 K). La puissance électrique dissipée dans l’enroulement est alors nulle, et on peut atteindre des inductions de 5 à 8 teslas. Avec ce type d’enroulement, on peut même supprimer les pôles, saturés dès 2-2,5 T, et ne garder qu’une culasse externe épaisse qui limite l’étendue du champ de fuite.

Le mécanisme de l’action d’une telle lentille sur une particule est singulièrement complexe. En effet, la force exercée sur la particule est donnée par l’expression み^M = まv 廬 ち. Siv et ち sont parallèles, み^M = 0. Lorsquev =v^z , la composante principale de l’induction B^z n’a aucune action sur la particule; mais à l’entrée de la lentille (fig. 2 b) existe une composante radiale B^r qui va communiquer à la particule une vitesse de rotation azimutale:

Une force radiale f ^r = e v B^z se développe, faisant converger la particule vers l’axe. Le champ radial B^r à la sortie annule la vitesse de rotation v ; une particule injectée dans un plan méridien P se déplace, après sa sortie de la lentille, dans un autre plan méridien P , faisant avec P un angle . L’image fournie par une telle lentille reproduit fidèlement l’objet ayant subi une rotation .

Si l’on considère un plan méridien lié à la particule , le mouvement de rotation de ce plan est donné par:

et dans ce plan, la trajectoire r (z ) obéit à:

où K² = (e /8 m ⁰ 淋⁰(1 + 﨎淋⁰)) 漣 淋⁰ est la tension d’accélération des particules. Cette équation différentielle linéaire permet de calculer les éléments optiques de la lentille. La convergence est beaucoup plus faible pour les ions que pour les électrons, car la force radiale est inversement proportionnelle à (m ⁰)^1/2. Lorsqu’on accroît B^m , 淋⁰ étant fixée, la convergence augmente et les foyers réels deviennent «immergés» dans le champ. Les distances focales obtenues peuvent être beaucoup plus faibles qu’avec les lentilles électrostatiques (de l’ordre du millimètre). Les lentilles magnétiques sont utilisables avec des électrons de haute énergie: à Toulouse, un microscope électronique puissant fonctionne avec des électrons de 3,5 MeV. Les distances focales des lentilles sont, à cette énergie, de l’ordre de 7 à 8 mm. Pour des tensions plus élevées, il faudrait utiliser des lentilles à bobinage supraconducteur avec B^m 力 6-8 teslas.

Aberrations des lentilles

Comme en optique lumineuse, les lentilles ne sont jamais parfaites, et il existe plusieurs types d’aberrations qui transforment l’image d’un objet ponctuel en une tache de dimensions finies: des aberrations géométriques (ouverture, coma, astigmatisme, courbure de champ), des aberrations «chromatiques» (lorsque les particules utilisées n’ont pas rigoureusement la même énergie) et enfin l’aberration de diffraction, due à la nature ondulatoire de la particule. En optique lumineuse, il est possible, par des associations de verres différents, d’annuler l’aberration d’ouverture (de loin la plus importante, puisqu’elle est la seule à ne pas être nulle sur l’axe optique), même pour des faisceaux très largement ouverts (plusieurs dizaines de degrés). En optique corpusculaire, l’aberration d’ouverture des lentilles rondes ne peut pas être annulée, et il en est de même pour l’aberration chromatique. On peut seulement chercher à les rendre le plus faibles possible par un choix judicieux des formes des électrodes ou des pôles et en le faisant toujours fonctionner à la convergence maximale de la lentille. D’autre part, les ouvertures angulaires des faisceaux utilisés pour la formation de l’image doivent être extrêmement faibles: quelques milliradians (1 radian 力 57 degrés). L’astigmatisme, dû à des défauts de symétrie, peut être totalement corrigé à l’aide de systèmes optiques spéciaux, n’ayant plus la symétrie de révolution.

Lentilles quadrupolaires

Le développement des accélérateurs de particules de haute énergie a été suivi, dès 1952, de celui de nouvelles lentilles où la composante principale du champ (électrique ou magnétique) n’est plus longitudinale, mais transversale, ce qui accroît considérablement la force agissant sur les particules. Pour que cette force soit proportionnelle à la distance à l’axe, il faut utiliser des lentilles ayant quatre plans de symétrie radiaux se coupant suivant l’axe optique: ce sont les lentilles quadrupolaires, ou «à focalisation forte». Ces lentilles possèdent deux plans radiaux privilégiés, dans lesquels les trajectoires des particules qui y sont injectées restent planes: z Ox , z Oy dans le cas électrique, z OX, z OY dans le cas magnétique (fig. 3). L’amplitude du champ croît linéairement avec la distance à l’axe optique.

Dans les plans z Ox (ou z OX), la force est dirigée vers l’axe (convergence); elle est en sens inverse dans z Oy (ou z OY), et il y a divergence. Les particules injectées en dehors de ces plans subissent des rotations, avec convergence suivant Ox (ou OX) et divergence suivant Oy (ou OY). On obtient un effet global convergent pour toutes les particules en associant en un doublet deux lentilles de ce type, la seconde ayant subi une rotation de 90⁰ par rapport à la première. Le faisceau émergent est astigmatique: l’image d’un point situé sur l’axe se décompose en deux lignes focales perpendiculaires distinctes. En agissant sur les excitations respectives des deux lentilles, il est possible d’amener les deux focales en coïncidence, mais le grandissement linéaire n’est pas le même dans les deux directions privilégiées.

Ces lentilles sont utilisées pour refocaliser périodiquement les faisceaux de haute énergie circulant dans des tubes, afin d’éviter des pertes de particules sur les parois, puis pour les concentrer sur une cible ou sur le diaphragme d’entrée de l’étage accélérateur suivant. Pour des ions de haute énergie, on utilise exclusivement des lentilles magnétiques de l’ordre du mètre, le trou central de dix à vingt centimètres et le poids de plusieurs tonnes. La saturation des pôles limite l’induction sur les pôles à douze kilogauss environ. Ici encore, l’emploi de bobinages supraconducteurs, sans pôles, permet d’augmenter de cinq à dix fois la valeur du champ, et donc celle de la convergence.

Dans le cas d’électrons, il est possible d’exciter suffisamment les lentilles d’un doublet (ou d’un quadruplet) pour obtenir un système équivalent à une lentille ronde, avec des distances focales extrêmement faibles. Théoriquement, il est possible de corriger entièrement l’aberration d’ouverture de ces lentilles en y introduisant des potentiels ou des champs supplémentaires à symétrie octopolaire. Cette intéressante propriété pourrait être appliquée en microscopie électronique à très haute tension.

3. Les prismes

Prismes magnétiques

En utilisant un électro-aimant à deux pôles symétriques par rapport à un plan, constituant un secteur d’ouverture angulaire , on peut dévier d’un angle un faisceau de particules chargées (fig. 4 a). Si l’induction B est homogène entre les pôles, les trajectoires, qui sont rectilignes avant et après le prisme, sont des arcs de cercle de rayon R à l’intérieur de l’entrefer, avec R = m v/e B = p/e B. Dans le plan de symétrie (appelé en général plan horizontal H), les particules sont focalisées à la sortie du prisme: celui-ci est équivalent à une lentille dont la distance focale serait une fonction de et de R. Dans la direction perpendiculaire au plan H (plan vertical V), le prisme n’exerce aucune action sur les particules lorsque ses faces d’entrée et de sortie sont perpendiculaires à la trajectoire moyenne du faisceau. On peut obtenir un effet focalisant ou défocalisant dans le plan V, en faisant subir une rotation aux faces d’entrée et de sortie. Par suite, outre ses possibilités de déviation, un prisme possède des qualités d’astigmatisme, avec des propriétés différentes dans les plans H et V. On peut également obtenir un effet focalisant en utilisant des pièces polaires légèrement inclinées par rapport au plan H: l’induction B n’est plus alors homogène et, dans certaines conditions, le prisme est identique à une lentille ronde pour la focalisation.

L’intérêt essentiel des prismes réside cependant dans leur propriété de dispersion: si les particules injectées n’ont pas toutes la même quantité de mouvement p , elles subissent des déviations différentes. Dans le plan conjugué de celui de la source (ou du diaphragme d’entrée), à chaque valeur de p correspond une image distincte: une plaque photographique, ou un récepteur mobile, permet d’enregistrer un spectre dans ce plan, comme en optique lumineuse. Pour des particules de nature différente, accélérées sous la même tension 淋⁰, le prisme constitue un analyseur de masses; si les particules sont toutes de même nature, mais possèdent des énergies différentes, le prisme permet d’établir le spectre des vitesses du faisceau incident. On peut alors définir un pouvoir de résolution du prisme, soit en masse (R^M = M/ M), soit en vitesse (R^v = v/ v).

L’aberration géométrique essentielle d’un prisme est l’aberration d’ouverture dans le plan H. Comme dans les lentilles quadrupolaires, cette aberration peut être corrigée; par exemple, en profilant spécialement les faces d’entrée et de sortie des pôles magnétiques. Des pouvoirs de résolution élevés peuvent alors être obtenus, la résolution n’étant plus limitée que par la largeur des fentes objet et image, et par l’aberration chromatique due à la largeur finie du spectre de vitesse des particules incidentes.

Prismes électrostatiques

Le plus simple de tous les prismes électrostatiques est constitué par un condensateur plan abordé transversalement par les particules: les plaques d’un tube cathodique à déviation électrostatique en sont un bon exemple.

Pour des déviations importantes, et dans le but d’analyser l’énergie des faisceaux d’électrons ou d’ions non «monochromatiques», des systèmes plus élaborés ont été mis au point. Les prismes cylindriques sont composés de deux électrodes découpées dans des cylindres droits de même axe et de rayons r ¹ et r ². L’arc de cercle médian, de rayon r ⁰, qui coïncide avec une surface équipotentielle 淋⁰ du prisme, constitue la trajectoire d’équilibre de particules telles que E⁰ r ⁰ = 淋⁰ (à l’approximation non relativiste près). Dans cette relation, E⁰ représente le champ électrique transversal créé par les tensions 淋¹ et 淋² appliquées aux plaques. En plaçant à la sortie du prisme une fente en r = r ⁰, on ne transmet que les particules d’énergie e 淋⁰; en faisant varier dans le temps 淋¹ et 淋², on obtient, derrière la fente, le spectre d’énergie des particules composant le faisceau incident. Un tel prisme est équivalent, dans le plan H, à une lentille convergente; en particulier, les particules issues d’une fente source placée à l’entrée d’un prisme d’ouverture = 127⁰ sont focalisées dans le plan de sortie du prisme (fig. 4 b). Dans le plan V, les particules ne subissent aucune action focalisante. Pour remédier à cet inconvénient, on peut utiliser une portion de condensateur sphérique: le prisme ainsi obtenu est équivalent dans les plans H et V, outre la déviation imposée aux particules, à une lentille à symétrie de révolution.

Ces prismes sont utilisés seuls, ou en association avec les prismes magnétiques: ils servent alors de filtres d’énergie et permettent d’augmenter la résolution d’un spectrographe de masses à prisme magnétique.

4. La charge d’espace

On a considéré que les particules en mouvement n’exerçaient aucune action les unes sur les autres. L’action de répulsion électrique entre charges de même signe et l’action sur une particule du champ magnétique créé par le mouvement des autres charges pouvaient être négligées pour des faisceaux de faible densité. Les trajectoires ne sont alors soumises qu’aux seuls champs créés par les électrodes ou les bobines magnétiques.

Pour des faisceaux denses mais lents, l’interaction de type magnétique entre particules est toujours négligeable. Par contre, l’interaction électrostatique devient importante à mesure que, pour une intensité donnée, l’énergie baisse, ou que la masse des particules est plus élevée. Deux effets doivent alors être étudiés avec soin: les variations de potentiel local dues aux charges, qui viennent modifier la répartition préexistante imposée par les électrodes, et la défocalisation transversale du faisceau provoquée par la répulsion mutuelle. Souvent, le problème ne peut être résolu que de façon approchée, même si l’on recourt à un ordinateur.

L’optique des faisceaux très denses, dans lesquels les forces de charge d’espace jouent un rôle prépondérant s’est considérablement développée depuis une dizaine d’années, en particulier pour résoudre les problèmes posés par la formation, le transport et la focalisation de faisceaux d’ions de très haute intensité (quelques méga-ampères) et de haute énergie (quelques MeV) utilisables pour créer des réactions de fusion thermonucléaire. Il a fallu mettre au point de nouveaux dispositifs de focalisation, et des programmes très élaborés de calcul numérique permettant de simuler avec précision le mouvement des particules tout au long de ces dispositifs.

5. Applications

L’optique électronique – ou plus généralement l’optique des particules chargées – a pour objet l’étude de dispositifs spécialement conçus pour la création, l’accélération, le transport et la focalisation de ces particules. Elle a conduit à la mise au point d’une grande variété d’appareils utilisés dans le grand public (tubes cathodiques et caméras pour la télévision) et dans toutes les branches de la recherche scientifique et technique:

– microscopes et diffractographes électroniques, microsondes électroniques et ioniques, spectromètres à électrons, pour les analyses (structure ou composition chimique) de couches minces ou de surfaces solides.

– appareils de microlithographie par électrons, d’usinage et d’implantation ioniques, utilisés en microélectronique;

– machines à faisceaux d’électrons pour la soudure de métaux et la fusion de solides réfractaires;

– générateurs d’ondes hyperfréquences de très grande puissance;

– machines à faisceaux de très haute intensité pour la fusion thermonucléaire.

Elle est en outre un outil essentiel pour le développement des accélérateurs de très haute énergie, qui permettent de faire progresser chaque jour la connaissance de la structure de la matière.

Encyclopédie Universelle. 2012.