XRF

Type d’appareil : ANALYSES ÉLÉMENTAIRES PAR FLUORESCENCE X

Marque et modèle : Analyseur portable de marque Thermo Scientific, modèle NITON XL3t-900S. Tube à Rayons X composé d’une anode en argent (50kV max. et 40mA max.). L’appareil est équipé d’un détecteur à dispersion d’énergie.

Responsables technique et scientifique : Nathalie Labourdette, Laurence Le Callonnec et Laurent Riquier

Principe : Le phénomène de fluorescence se produit lorsqu’un matériau est soumis à un faisceau incident de rayons X. Les atomes excités peuvent émettre à leur tour un rayonnement X dont l’énergie est propre à l’élément chimique. Cette technique analytique permet de déterminer qualitativement et quantitativement la composition élémentaire du matériau analysé. Ce dernier peut être une roche, un minéral, un métal, une huile, de l’eau, un verre etc… Les éléments analysés par l’appareil sont : Nd, Pr, Ce, La, Ba, Sb, Sn, Cd, Pd, Ag, Mo, Nb, Zr, Y, Sr, U, Th, Rb, Bi, As, Se, Au, Pb, W, Zn, Cu, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, V, Ti, Ca, K, Al, P, Si, Cl, S et Mg.

Les limites de cette technique analytique sont de trois types : (1) détection difficile des éléments légers, (2) limites de détections importantes pour les éléments traces présents en faible quantité, (3) les effets de matrice.

Pour la détermination et la quantification des éléments légers, une analyse sous flux continu d’hélium, au laboratoire, permet d’améliorer la sensibilité de l’appareil et la fiabilité des mesures.

Les limites de détection et de quantification ; ainsi que les effets de matrices (carbonatée, phosphatée et sulfatée) ont été déterminés pour tous les éléments à partir de l’analyse de standards internationaux de roches sédimentaires variées.

Les résultats se présentent sous la forme d’un spectre en énergie et intensité qui sont transformés en concentration.

Pré-traitements : L’analyse est non destructive et ne nécessite pas de préparation en amont. Néanmoins, le matériau doit être sec et d’une certaine épaisseur (fonction de la densité du matériau et de l’élément à déterminer). S’il présente une certaine porosité, il est nécessaire de réaliser des calibrations afin d’appliquer un facteur de correction.

Résultats obtenus : De nombreuses analyses élémentaires sont effectuées à l’aide d’un appareil identique à celui présent à l’ISTeP. Il présente l’avantage d’être emporté sur le terrain et de délivrer en quelques secondes une analyse élémentaire complète des matériaux étudiés.

Tous les matériaux peuvent être analysés tels que les roches, les sols, les météorites, les métaux et alliages utilisés à l’Antiquité, les peintures, les sculptures, céramiques etc...

Couplée à la technique de diffraction des rayons X, elle permet l’obtention d’une analyse complète d’un matériau (minéralogie et élémentaire).