La spectrometrie de fluorescence x et l'analyse quantitative de couches minces a l'aide d'echantillons massifs. Application au dosage des aerosols atmospheriques

par PHILIPPE DE CHATEAUBOURG

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean-Paul Quisefit.

Soutenue en 1995

à Paris 7 .

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  • Résumé

    La spectrometrie de fluorescence x peut s'appliquer, de facon tres performante a des echantillons de type couche mince tels que des prelevements atmospheriques collectes sur filtres, les seuils de detection pouvant atteindre 0,1 a 50 ng. /filtre selon les elements. Dans ce domaine, nous avons mis au point des procedures de prelevement adaptees a la fois au milieu explore et aux criteres specifiques de la technique. Le caractere transparent des membranes filtrantes pour les rayons x excitateurs nous a conduit a developper la notion de cache arriere, permettant d'optimiser les performances vis a vis des limites de detection analytiques. L'etalonnage etant decrit dans plusieurs publications et valide depuis longtemps, nous nous sommes attaches dans un premier temps au delicat probleme du recalibrage periodique de l'instrument en utilisant des echantillons massifs ; ces derniers permettant de prendre en compte, quantitativement, des variations instrumentales, memes importantes, puissance appliquee au tube, cristal utilise, de la meme facon que ne le feraient des filtres etalons. Il est alors possible d'utiliser ces massifs, dont les teneurs elementaires equivalentes filtres sont prealablement definies, directement comme pseudo etalons, presentant l'avantage d'etre facilement manipulables et moins fragiles qu'un film ou un filtre vis a vis des rayons x et des contaminations. Soucieux d'avoir des massifs contenant tous les elements d'interet, nous avons poursuivi l'etude jusqu'a la mise en oeuvre d'une procedure de fabrication d'etalons massifs par fusion-vitrification. Definies dans un premier temps a l'aide d'etalons filtres, nous avons developpe un modele de calcul permettant de determiner theoriquement les masses elementaires equivalentes couches minces d'un massif. Cette modelisation, basee sur les equations de fluorescence primaire d'un massif et d'une couche mince, a impose au prealable une etude approfondie de la distribution spectrale d'un tube a rayons x, completee par l'etude de son homogeneite dans l'espace. La meilleure connaissance de ce faisceau primaire a permis de mettre au point une procedure de calcul (inclue dans un logiciel) permettant de connaitre les teneurs elementaires equivalentes couches minces d'un massif et donc d'utiliser ces derniers pour l'etalonnage d'une analyse en couche mince. Cette methode d'analyse quantitative a ete appliquee a des filtrations d'aerosols atmospheriques avec une incertitude analytique n'excedant pas 5% par rapport a un dosage par etalons filtres.


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Informations

  • Détails : 164 P.
  • Annexes : 64 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1995
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