Etude de plasmas produits par laser a pression atmospherique en vue de l'analyse elementaire

par Nadine André

Thèse de doctorat en Physique - Chimie

Sous la direction de J.-C. GAUTHIER.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Dans le cadre des etudes menees sur l'application de la spectroscopie d'emission sur plasma produit par laser (seo-ppl) a l'analyse elementaire des solides, l'objectif que nous nous sommes fixe, consiste a elaborer une methode de quantification des signaux optiques permettant de s'affranchir de l'utilisation d'un etalon interne. La realisation de cet objectif necessite d'une part, de rechercher les parametres qui fixent l'intensite des raies d'emission et d'autre part, de trouver des moyens de diagnostic du plasma permettant la prise en compte d'eventuelles variations de ces parametres au cours des mesures. Notre partie experimentale a debute par le developpement d'une instrumentation permettant de controler les parametres experimentaux (surface d'interaction et puissance du faisceau laser) et de definir une procedure de mesure. Le bon niveau de repetabilite des signaux optiques mesures sans reference interne a montre que le plasma est maitrise dans des conditions experimentales controlees. La seconde partie experimentale a eu pour objet la mise en uvre des diagnostics plasma permettant de suivre la variation des parametres clefs du procede d'ablation par laser (vaporisation, atomisation et excitation). Nous avons montre que le signal acoustique, genere lors de l'expansion du plasma dans le milieu ambiant, est correle a la quantite de matiere atomisee. D'apres notre modele, cela signifie que le signal acoustique et la temperature d'excitation rendent compte de l'ensemble des processus d'ablation. Pour valider cette hypothese, nous avons compare les pentes de droites d'etalonnage etablies sur plusieurs materiaux de nature physico-chimique differente. Les resultats obtenus sur les echantillons etudies (alliages d'aluminium, de nickel, aciers, verres) ont montre qu'il n'existe pas d'effets de matrices pour ces materiaux et que les quantites de matiere atomisee et la temperature d'excitation sont identiques. Par contre, nous avons observe des effets de matrice entre deux alliages d'aluminium (al-cu et al-zn) et de zinc, qui ont pu etre corriges par notre methode de normalisation


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Informations

  • Détails : 184 P.
  • Annexes : 75 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012498
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