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Partie 2 • Méthodes spectrométriques
Compte tenu de la relation E = hc/l reliant l’énergie E d’un photon à sa longueur
d’onde l, on caractérise le rayonnement émis indifféremment par l’une ou l’autre de ces
grandeurs, l (nm ou Å ou E( eV ou keV). Les deux relations numériques de conversion les
plus courantes sont :
l (nm) =
1240
E (eV)
ou l (nm) =
1,24
E (keV)
ou l Å =
12,4
E (keV)
(12.2)
12.3 MODES D’EXCITATION DES ÉLÉMENTS EN FLUORESCENCE X
Pour faire apparaître la fluorescence X de l’échantillon étudié, il faut une source de photons
ou de particules d’énergies suffisantes. Généralement il s’agit de rayons X produits par des
générateurs dont la puissance est variable ou pour quelques appareils portables de sources
radio-isotopiques. En donnant au terme de fluorescence X le sens plus large d’émission X,
on peut y adjoindre les procédés d’excitation faisant appel à des particules (e
− , a).
12.3.1 Générateurs à rayons X
-
-
+
+
-
spectre continu
I 0
longueurs d'onde (nm)
anode de rhodium (
)
soumise à des électrons
de 62 keV
45 Rh
principales raies
caractéristiques
Kα
Kβ
Lα
Lβ
inensité (CPS)
faisceau de rayons X
fenêtre de béryllium
anticathode
vide
filament circulaire
(cathode)
ddp (HT)
refroidissement par eau
alimentation
du filament
0,055
0,0615 nm
0,46 nm
0,44
0,02
e -
Figure 12.3 Spectre d’émission X d’une anticathode et schéma d’un tube à rayons X.
On distingue le spectre continu et le spectre de raies de l’anode. La partie continue
de ce rayonnement qui dépend de la tension appliquée, est utile pour les applications
nécessitant des puissances élevées. En revanche ce sont les raies, isolées au moyen de
filtres, qui sont exploitées pour constituer les sources monochromatiques. Le refroidissement par eau est indispensable si le tube est de forte puissance (1-4 kW), ce qui n’est
pas nécessaire pour les tubes de quelques watts des appareils de routine. Pour faire des
sources monochromatiques (sans le rayonnement continu), on associe un monochromateur adapté ou on se sert d’un tube de ce type pour exciter une seconde cible dont
la fluorescence relaie la première, sans rayonnement de freinage cette fois.
Dans une enceinte sous vide, un faisceau d’électrons, accéléré par une ddp pouvant atteindre 100 kV, frappe une cible servant d’anode (encore appelée anticathode) constituée
d’un métal de numéro atomique compris entre 25 et 75. Celle-ci devient la source de rayons
X primaires. Le spectre d’émission comporte une partie continue (rayonnement blanc, dit
de freinage), dû aux électrons ralentis dans la cible et des radiations de fluorescence, très
intenses, dont les longueurs d’onde sont caractéristiques du matériau de l’anode (fig. 12.3).
La limite du spectre vers les courtes longueurs d’onde, l 0 , dépend de la ddp. Elle peut être
Partie 2 • Méthodes spectrométriques
Compte tenu de la relation E = hc/l reliant l’énergie E d’un photon à sa longueur
d’onde l, on caractérise le rayonnement émis indifféremment par l’une ou l’autre de ces
grandeurs, l (nm ou Å ou E( eV ou keV). Les deux relations numériques de conversion les
plus courantes sont :
l (nm) =
1240
E (eV)
ou l (nm) =
1,24
E (keV)
ou l Å =
12,4
E (keV)
(12.2)
12.3 MODES D’EXCITATION DES ÉLÉMENTS EN FLUORESCENCE X
Pour faire apparaître la fluorescence X de l’échantillon étudié, il faut une source de photons
ou de particules d’énergies suffisantes. Généralement il s’agit de rayons X produits par des
générateurs dont la puissance est variable ou pour quelques appareils portables de sources
radio-isotopiques. En donnant au terme de fluorescence X le sens plus large d’émission X,
on peut y adjoindre les procédés d’excitation faisant appel à des particules (e
− , a).
12.3.1 Générateurs à rayons X
-
-
+
+
-
spectre continu
I 0
longueurs d'onde (nm)
anode de rhodium (
)
soumise à des électrons
de 62 keV
45 Rh
principales raies
caractéristiques
Kα
Kβ
Lα
Lβ
inensité (CPS)
faisceau de rayons X
fenêtre de béryllium
anticathode
vide
filament circulaire
(cathode)
ddp (HT)
refroidissement par eau
alimentation
du filament
0,055
0,0615 nm
0,46 nm
0,44
0,02
e -
Figure 12.3 Spectre d’émission X d’une anticathode et schéma d’un tube à rayons X.
On distingue le spectre continu et le spectre de raies de l’anode. La partie continue
de ce rayonnement qui dépend de la tension appliquée, est utile pour les applications
nécessitant des puissances élevées. En revanche ce sont les raies, isolées au moyen de
filtres, qui sont exploitées pour constituer les sources monochromatiques. Le refroidissement par eau est indispensable si le tube est de forte puissance (1-4 kW), ce qui n’est
pas nécessaire pour les tubes de quelques watts des appareils de routine. Pour faire des
sources monochromatiques (sans le rayonnement continu), on associe un monochromateur adapté ou on se sert d’un tube de ce type pour exciter une seconde cible dont
la fluorescence relaie la première, sans rayonnement de freinage cette fois.
Dans une enceinte sous vide, un faisceau d’électrons, accéléré par une ddp pouvant atteindre 100 kV, frappe une cible servant d’anode (encore appelée anticathode) constituée
d’un métal de numéro atomique compris entre 25 et 75. Celle-ci devient la source de rayons
X primaires. Le spectre d’émission comporte une partie continue (rayonnement blanc, dit
de freinage), dû aux électrons ralentis dans la cible et des radiations de fluorescence, très
intenses, dont les longueurs d’onde sont caractéristiques du matériau de l’anode (fig. 12.3).
La limite du spectre vers les courtes longueurs d’onde, l 0 , dépend de la ddp. Elle peut être