Une radiographie de puce en quelques minutes express
Un appareil à rayons X chez le dentiste prend une seule image plane de la dent. Mais pour voir l'intérieur d'une micropuce sous tous les angles, il faut emmener l'échantillon sur un synchrotron — un accélérateur de la taille d'un terrain de football. Les détecteurs hybrides de photons changent la donne : ils capturent chaque quantum de rayons X individuellement, comme un appareil photo numérique capture la lumière, et le transforment en signal électrique.
La microscopie optique ne voit pas à travers le métal, et les rayons X ordinaires ne distinguent pas les détails de moins d'un micron. Le détecteur hybride résout les deux problèmes : la couche de capteur absorbe les rayons X, et la couche électronique lit immédiatement le signal. Résultat : sur une paillasse de laboratoire, on a pu collecter 40 fois plus de photons en une seule prise de vue et effectuer toute la séance 20 fois plus vite que ce que le même groupe faisait auparavant. Au final, une accélération de 800 fois.
La qualité de l'image a été vérifiée de trois manières : la netteté de la transmission des petits détails, la cohérence des clichés répétés et le contraste des fils par rapport au substrat. Toutes les métriques ont confirmé que les paramètres de prise de vue étaient bien choisis, et même sans améliorations supplémentaires, le tomographe distingue les éléments de la puce à la limite des capacités des rayons X de laboratoire.
Les détecteurs hybrides de photons ont été initialement conçus pour les expériences du Grand collisionneur de hadrons, où il faut compter des millions de particules par seconde.
Dans la série « Westworld », la tomographie par rayons X aide à démonter les robots-hôtes jusqu'au moindre vis — à peu près comme les ingénieurs regardent maintenant à l'intérieur des puces de silicium.