La technologie des rayons X est maintenant utilisée dans une grande variété d’applications et de contextes. On peut citer :

Médecine

Ce domaine fait un usage intensif des retombées de la technologie des rayons X. Les deux principaux développements influencés par l’astronomie à rayons X sont l’utilisation de détecteurs sensibles pour fournir des images à faible dose mais à haute résolution, et le lien avec les systèmes de numérisation et de traitement d’images. De nombreuses procédures de diagnostic, telles que les mammographies et les scans de l’ostéoporose, nécessitent des expositions multiples. Il est important que chaque dose soit aussi faible que possible. La précision du diagnostic dépend également de la possibilité de voir le sujet sous de nombreux angles différents. Les systèmes de traitement d’images reliés à des détecteurs capables d’enregistrer des photons de rayons X uniques, comme ceux mis au point pour l’astronomie à rayons X, offrent aux médecins les capacités requises de manipulation et d’amélioration des données. Des systèmes d’imagerie portatifs plus petits peuvent être utilisés dans les cliniques et dans des conditions de terrain pour diagnostiquer les blessures sportives, pour effectuer des opérations chirurgicales ambulatoires et pour soigner les prématurés et les nouveau-nés.

Recherche biomédicale

La diffraction des rayons X est la technique par laquelle la lumière des rayons X change de direction selon des quantités qui dépendent de l’énergie des rayons X, un peu comme un prisme sépare la lumière en ses composants colorés. Les scientifiques qui utilisent Chandra profitent de la diffraction pour révéler des informations importantes sur les sources cosmiques lointaines grâce aux deux instruments à réseau de l’observatoire, le spectromètre à réseau de transmission à haute énergie (HETGS) et le spectromètre à réseau de transmission à basse énergie (LETGS).La diffraction des rayons X est également utilisée dans la recherche biomédicale et pharmaceutique pour étudier les structures moléculaires complexes. Dans la plupart des applications, la molécule concernée est cristallisée puis irradiée. Le schéma de diffraction qui en résulte permet d’établir la composition du matériau. Les rayons X sont parfaits pour ce travail en raison de leur capacité à résoudre de petits objets. Les progrès réalisés en matière de sensibilité des détecteurs et d’optique à faisceau focalisé ont permis de développer des systèmes où les temps d’exposition sont passés de plusieurs heures à quelques secondes. Des expositions plus courtes associées à un rayonnement de plus faible intensité ont permis aux chercheurs de préparer des cristaux plus petits, d’éviter d’endommager les échantillons et d’accélérer l’exécution des données. Ces systèmes sont utilisés pour la recherche fondamentale sur les virus, les protéines, les vaccins et les médicaments, ainsi que pour la recherche sur le cancer, le sida et l’immunologie.

Microscopie

La microscopie à rayons X est une application en développement. Le microscope est, en fait, un télescope à rayons X miniature. Ces microscopes ont une très haute résolution spatiale sur de petits champs de vision et ils peuvent être utilisés pour imager directement de très petites images et de fins détails. Leurs applications concernent la recherche énergétique et biomédicale.

Amagnétiques à faible courant

L’un des instruments développés pour être utilisé sur Chandra était un spectromètre à rayons X qui mesurerait précisément les signatures énergétiques sur une gamme clé de rayons X. Afin de réaliser ces observations, ce spectromètre à rayons X devait être refroidi à des températures extrêmement basses. Les chercheurs du Goddard Space Flight Center ont mis au point un aimant innovant capable d’atteindre ces températures très basses en utilisant une fraction de l’hélium nécessaire à d’autres aimants similaires, ce qui a permis de prolonger la durée de vie de l’instrument dans l’espace. Sur Terre, ces avancées ont eu des avantages pour les systèmes d’IRM, les rendant plus sûrs et permettant une maintenance moindre.