FLUORESCENCE DES RAYONS X (XRF)

Comment fonctionne la XRF ?

Lorsque qu’un échantillon est bombardé de rayons X, il est excité et génère alors de la fluorescence X : en effet, sous l’action des rayons X incidents, les électrons des couches atomiques profondes K et L quittent leur orbitale et laissent place à des lacunes complétées rapidement par des électrons des couches électroniques supérieures.

L’excédent d’énergie de ces électrons est alors transformé en une radiation de fluorescence X caractéristique pour chaque élément, comme une empreinte digitale, et indépendant des liaisons chimiques. L’intensité de la radiation est proportionnelle à la concentration de l’élément dans l’échantillon.

Fluorescence des rayons X dispersive en longueur d’onde (WDXRF) avec le S8 TIGER

Dans le cas de la fluorescence dispersive en longueur d’onde (WDXRF), chaque élément est analysé avec des conditions optimales de mesure.

Pour cela, des combinations individuelles de paramètres de mesure sont programmées pour correspondre à la gamme en concentration et pour minimiser les recouvrements de raies.  

La source RX et les filtres primaires garantissent que chaque élément dans l’échantillon est excité de manière optimale.

Le masque-collimateur ôte les signaux non désirés comme ceux provenant du porte-échantillon.

La trappe (ou séparatrice) isole la chambre d’échantillon du goniomètre. Lors du chargement, la trappe est en position fermée et la chambre goniométrique reste sous vide. Ainsi, seul le petit volume de la chambre d’échantillon change d’atmosphère : vide pour les solides ou rempli d’hélium pour les liquides. Pendant la mesure des liquides, la trappe reste en place pour protéger les composants en cas de coulure, économiser l’hélium et augmenter la stabilité.

Les collimateurs sont utilisés pour augmenter la résolution.

Les cristaux analyseurs jouent un rôle primordial. Ils divisent le spectre de fluorescence polychromatique en chacune des longueurs d’onde spécifiques à chaque élément. Cette séparation du signal est cruciale pour la résolution et la sensibilité incroyable de la WDXRF.

Et enfin, les détecteurs : pour la détection des éléments légers, un compteur proportionnel et pour les éléments lourds, un compteur à scintillation sont utilisés. Tous les deux sont parfaitement adaptés à leur gamme d’énergie respective.

Chemin optique HighSense™ du S2 PUMA

Le S2 PUMA avec la technologie HighSenseTM utilise un tube 50 W à fenêtre frontale pour obtenir la fluorescence X de l’échantillon.

En modifiant la haute tension de ce tube à rayons X et en choisissant le filtre primaire, le domaine énergétique est sélectionné.  

Le détecteur à dérive de silicium (SDD) avec son analyseur multi-canaux détecte la radiation de fluorescence X et accumule les coups pour créer un spectre intensité versus énergie de l’échantillon.

Les éléments légers avec peu d’énergie de fluorescence sont analysés soit avec un balayage d’hélium dans la chambre d’échantillon, soit sous vide grâce à la pompe à vide.