9 • Spectrométrie d’absorption de l’ultraviolet et du visible
151
source
source
solution échantillon
système dispersif
solution échantillon
détecteur
monochromateur
détecteur
à barrette
de diodes
spectromètre de type séquentiel à optique normale
spectromètre de type simultané à optique inverse
Figure 9.10 Instrumentation dans l’UV/Visible.
Deux approches différentes permettent d’aboutir au spectre. Dans la première le spectre
est obtenu de manière séquentielle en fonction du temps (une seule longueur d’onde
à la fois). Dans la seconde, le détecteur « voit » toutes les longueurs d’onde simultanément. Ce dernier type d’analyseurs correspond à une simplification notable des
spectromètres séquentiels.
9.7.1 Sources lumineuses
On ne connaît pas de source lumineuse continue pouvant couvrir efficacement la totalité
de la gamme spectrale concernée. C’est la raison pour laquelle beaucoup de spectromètres
comportent deux lampes à usage de sources, l’une pour la partie du proche UV et l’autre
pour la partie s’étendant vers le visible (fig. 9.11). On trouve généralement réunies :
➤ Une lampe à arc au deutérium sous moyenne pression pour la partie UV (< 350 nm).
➤ Une lampe à incandescence avec un filament de tungstène et une enveloppe de verre
de silice (quartz) pour la partie visible du spectre et au-delà (à partir de 350 nm). Elle
contient une petite quantité d’iode, pour augmenter sa durée (lampe QTH). Cette source
est maintenant souvent remplacée par une lampe à arc xénon, plus énergétique et qui
de ce fait est choisie comme source unique par les constructeurs lorsqu’il s’agit d’un
appareil de routine allant de 300 à 1 100 nm.
La source à deutérium comporte deux électrodes qui baignent dans une atmosphère de
ce gaz (D 2 est préféré au dihydrogène H 2 , pour des raisons techniques) entre lesquelles est
placé un écran métallique percé d’un trou circulaire d’environ 1 mm (fig. 9.11). La circulation des électrons vers l’anode crée un courant de décharge qui provoque un arc intense au
niveau de l’orifice situé près de l’anode. Soumises à ce bombardement d’électrons, les molécules de dideutérium D 2 se dissocient avec émission de photons qui forment un continuum
d’émission dont les longueurs d’onde s’étendent de 160 à 500 nm.
9.7.2 Systèmes dispersifs
➤ Appareils séquentiels. Les radiations émises par la source sont dispersées par un réseau
plan ou concave qui fait partie d’un montage appelé monochromateur. Ce dispositif permet d’extraire de la lumière émise par la source, un domaine étroit de son spectre d’émission. La longueur d’onde, ou plus exactement la largeur de la bande spectrale qui est
fonction de la largeur de fente, varie graduellement au cours du temps par pivotement du
réseau (fig. 9.12). Les meilleures résolutions sont obtenues avec des montages comportant des monochromateurs de grandes distances focales (0,2 à 0,5 m).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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solution échantillon
système dispersif
solution échantillon
détecteur
monochromateur
détecteur
à barrette
de diodes
spectromètre de type séquentiel à optique normale
spectromètre de type simultané à optique inverse
Figure 9.10 Instrumentation dans l’UV/Visible.
Deux approches différentes permettent d’aboutir au spectre. Dans la première le spectre
est obtenu de manière séquentielle en fonction du temps (une seule longueur d’onde
à la fois). Dans la seconde, le détecteur « voit » toutes les longueurs d’onde simultanément. Ce dernier type d’analyseurs correspond à une simplification notable des
spectromètres séquentiels.
9.7.1 Sources lumineuses
On ne connaît pas de source lumineuse continue pouvant couvrir efficacement la totalité
de la gamme spectrale concernée. C’est la raison pour laquelle beaucoup de spectromètres
comportent deux lampes à usage de sources, l’une pour la partie du proche UV et l’autre
pour la partie s’étendant vers le visible (fig. 9.11). On trouve généralement réunies :
➤ Une lampe à arc au deutérium sous moyenne pression pour la partie UV (< 350 nm).
➤ Une lampe à incandescence avec un filament de tungstène et une enveloppe de verre
de silice (quartz) pour la partie visible du spectre et au-delà (à partir de 350 nm). Elle
contient une petite quantité d’iode, pour augmenter sa durée (lampe QTH). Cette source
est maintenant souvent remplacée par une lampe à arc xénon, plus énergétique et qui
de ce fait est choisie comme source unique par les constructeurs lorsqu’il s’agit d’un
appareil de routine allant de 300 à 1 100 nm.
La source à deutérium comporte deux électrodes qui baignent dans une atmosphère de
ce gaz (D 2 est préféré au dihydrogène H 2 , pour des raisons techniques) entre lesquelles est
placé un écran métallique percé d’un trou circulaire d’environ 1 mm (fig. 9.11). La circulation des électrons vers l’anode crée un courant de décharge qui provoque un arc intense au
niveau de l’orifice situé près de l’anode. Soumises à ce bombardement d’électrons, les molécules de dideutérium D 2 se dissocient avec émission de photons qui forment un continuum
d’émission dont les longueurs d’onde s’étendent de 160 à 500 nm.
9.7.2 Systèmes dispersifs
➤ Appareils séquentiels. Les radiations émises par la source sont dispersées par un réseau
plan ou concave qui fait partie d’un montage appelé monochromateur. Ce dispositif permet d’extraire de la lumière émise par la source, un domaine étroit de son spectre d’émission. La longueur d’onde, ou plus exactement la largeur de la bande spectrale qui est
fonction de la largeur de fente, varie graduellement au cours du temps par pivotement du
réseau (fig. 9.12). Les meilleures résolutions sont obtenues avec des montages comportant des monochromateurs de grandes distances focales (0,2 à 0,5 m).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit