Etude de l'ablation laser comme système d'introduction d'un spectromètre d'émission plasma induit par haute fréquence pour l'analyse des verres

Glass analysis by laser ablation inductively coupled plasma atomic emission spectrometry

• Auteur / Autrice : Murielle Ducreux
• Direction : Jean-Michel Mermet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Michel Mermet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Verre

Ablation laser (fabrication)

Spectroscopie d'émission atomique à plasma induit par haute fréquence

Résumé

Actuellement, l'analyse elementaire de nombreux types de materiaux est effectuee par des methodes necessitant une preparation fastidieuse des echantillons (spectrometrie d'absorption et d'emission atomique, fluorescence x, spectrometrie d'arc), qui peuvent induire des contaminations ou des pertes. Aussi, existe-t-il une forte demande pour l'analyse directe de solides. Parmi les diverses methodes etudiees (decharge luminescente, spectrometrie etincelle), le couplage ablation laser spectrometrie d'emission atomique icp connait un developpement croissant. Cette technique presente en effet des avantages certains: analyse de tout type de materiau, conducteur ou isolant, celle-ci pouvant etre globale ou ponctuelle due a la possibilite de focaliser le faisceau laser a un endroit precis de la cible (excellente resolution spatiale). Le principe de la methode consiste a utiliser le mecanisme d'ablation comme source de fines particules qui sont transportees par un courant d'argon dans un plasma de type icp pour etre atomisees, excitees et ionisees. Le faisceau polycrhomatique resultant est disperse par un reseau en radiations monochromatiques, qui sont alors detectees par differents systemes receptifs: photomultiplicateurs, detecteurs de type ccd l'evaluation de la technique pour l'analyse quantitative des verres constitue l'objectif de ce travail. Compte-tenu de la transparence de ces materiaux dans les domaines du visible et du proche infrarouge, des lasers emettant dans l'ultraviolet ont dus etre utilises: un laser excimere de type xecl et un laser nd:yag triple et quadruple en frequence emettant respectivement a 308, 355 et 266 nm. L'etude de l'interaction laser-matiere (quantites de matiere ablatees, formes et dimensions des crateres,) a permis de comparer ces differentes sources d'introduction d'echantillon dans le plasma, et d'expliquer les differences de performances analytiques (repetabilite, reproductibilite, justesse, limites de detection) obtenues pour chacune. Le domaine d'application de la methode a pu egalement etre etendu grace a des etudes preliminaires concernant l'analyse de surfaces de faibles epaisseurs, l'analyse semi-quantitative de verres et de matieres premieres, l'analyse qualitative de defauts