Mise au point d'une microsonde par fluorescence x excitee par le rayonnement synchrotron

par FRANCOIS LEGRAND

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de P. CHEVALLIER.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Le rayonnement x monochromatique presente de nombreux avantages pour exciter la fluorescence x et une microsonde utilisant ce rayonnement aurait des performances tout a fait remarquables si on savait focaliser un faisceau intense de rayons x monochromatiques sur une section de l'ordre du micron. Ceci a conduit a l'utilisation d'un nouveau type d'optiques specialement adapte aux rayons x: les lentilles de bragg-fresnel. Ces lentilles sont constituees par un reseau de fresnel grave sur un miroir interferentiel multicouche reflechissant le rayonnement selon la loi de bragg. A l'aide d'une lentille de bragg-fresnel, nous avons focalise le rayonnement issu des sources synchrotron de lure et de l'esrf sur une tache de quelques microns. En balayant point par point un echantillon avec le faisceau obtenu, on peut etablir des cartes de la repartition des elements traces avec une resolution spatiale correspondant a l'element de surface sonde (typiquement quelques microns a quelques dizaines de microns): on constitue ainsi une microsonde. La microsonde a ete utilisee pour l'etude de nombreux problemes parmi lesquels nous avons retenus deux exemples qui nous semblent le mieux illustrer les performances et les difficultes rencontrees avec ce nouvel outil. Lors de l'analyse d'inclusions vitreuses dans les mineraux de laves volcaniques, la faible taille du faisceau de rayons x a permis de distinguer l'inclusion de sa matrice minerale. Par rapport aux analyses pratiquees jusqu'a present, l'analyse a l'aide de la microsonde x a permis d'apporter de nouvelles precisions sur les conditions physico-chimiques lors de la formation de cristaux dans le magma. La seconde application est une etude de micrometeorites collectees dans l'antarctique. Les difficultes rencontrees lors de l'analyse quantitative des echantillons d'epaisseur inconnue montre bien la necessite de preparer des lames minces d'epaisseur parfaitement determinee et reguliere. La forte penetration des rayons x n'autorise pas l'analyse quantitative elementaire par fluorescence x d'un echantillon heterogene en profondeur. Cependant les images de l'intensite des raies x des elements presentees demontrent les possibilites d'imagerie du nouvel outil d'investigation que constitue la microsonde x


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  • Détails : 156 P.
  • Annexes : 91 REF.

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