12 • Spectrométrie de fluorescence X
229
externe avec émission d’un photon de fluorescence X du noyau fils Y (fig. 12.6). Cette
transformation s’écrit :
A
Z
X
CEI
−→
A
Z −1
Y
∗
hn
−→
A
Z −1
Y
On connaît plusieurs radio-nucléides de ce type, dont les périodes suffisamment longues
les rendent aptes à constituer des sources dont les énergies diffèrent (tableau 12.1). L’activité
de ces sources isotopiques est généralement de quelques mCi, générant un flux de 10
6 à 10
8
photons/s/stéradian. Elles sont peu encombrantes et réservées aux instruments portables.
Cependant elles nécessitent une autorisation de détention et peuvent poser des problèmes
de transport, de stockage ou pour leur remplacement sachant qu’elles émettent en continu à
la différence d’un générateur classique.
Tableau 12.1 Quelques sources radio-isotopiques à rayons X
transition
période (ans)
raie X
l (nm)
E (keV)
55 Fe → 55 Mn
2,7
MnKa
0,21
5,9
57 Co → 57 Fe
0,7
FeKa
0,19
6,4
109 Cd → 109 Ag
1,3
AgKa
0,056
22,0
Il est également possible d’associer un radionucléide b
− avec un second élément à usage
de cible qui fait office de l’anode d’un tube de rayons X conventionnel. Ainsi l’association
147 Pm/Al (t = 2,6 ans) émet un rayonnement X continu exploitable entre 12 et 45 keV.
12.3.3 Autres sources excitatrices
➤ Emetteurs a a a. Pour générer les rayons X, on utilise également des radionucléides a tel
l’américium
244 Am (t = 430 années) ou le curium
244 Cm. Au cours des collisions a, des
électrons internes sont éjectés, provoquant la fluorescence X de la cible. L’intensité est
de quelques dizaines de mCi. Cette source produit aussi un rayonnement g de 60 keV.
Les sondes martiennes lancées en 1996 et durant l’été 2003 par le Jet Propulsion Laboratory ont porté sur la planète Mars des petits véhicules robotisés munis chacun d’un
spectromètre APXS (Alpha Particle X−ray Spectrometer) dont la source contient du
244 Cm
(30 mCi). L’ensemble source/détecteur est monté sur un bras télescopique pour s’approcher
suffisamment des roches à analyser (fig. 12.16). Ce radioisotope provoque sur les éléments
légers une réaction nucléaire de type (a p) faisant apparaître des protons d’énergie caractéristique et sur les plus lourds, la fluorescence X, apportant ainsi des renseignements se
complétant pour la détermination de tous les éléments. Pour améliorer la résolution des détecteurs qui sont du type semi-conducteur (cf. §12.4), les spectres de fluorescence X sont
enregistrés durant la nuit martienne, la température étant plus basse.
réaction(a, p)
A
Z X +
4
2 He −→
A+3
Z +1 Y
∗
+
1
1 H
➤ Électrons rapides. L’émission de fluorescence X pouvant être provoquée par des électrons, il n’est pas étonnant que l’on puisse réaliser des analyses chimiques à partir des
microscopes électroniques à balayage (MEB).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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externe avec émission d’un photon de fluorescence X du noyau fils Y (fig. 12.6). Cette
transformation s’écrit :
A
Z
X
CEI
−→
A
Z −1
Y
∗
hn
−→
A
Z −1
Y
On connaît plusieurs radio-nucléides de ce type, dont les périodes suffisamment longues
les rendent aptes à constituer des sources dont les énergies diffèrent (tableau 12.1). L’activité
de ces sources isotopiques est généralement de quelques mCi, générant un flux de 10
6 à 10
8
photons/s/stéradian. Elles sont peu encombrantes et réservées aux instruments portables.
Cependant elles nécessitent une autorisation de détention et peuvent poser des problèmes
de transport, de stockage ou pour leur remplacement sachant qu’elles émettent en continu à
la différence d’un générateur classique.
Tableau 12.1 Quelques sources radio-isotopiques à rayons X
transition
période (ans)
raie X
l (nm)
E (keV)
55 Fe → 55 Mn
2,7
MnKa
0,21
5,9
57 Co → 57 Fe
0,7
FeKa
0,19
6,4
109 Cd → 109 Ag
1,3
AgKa
0,056
22,0
Il est également possible d’associer un radionucléide b
− avec un second élément à usage
de cible qui fait office de l’anode d’un tube de rayons X conventionnel. Ainsi l’association
147 Pm/Al (t = 2,6 ans) émet un rayonnement X continu exploitable entre 12 et 45 keV.
12.3.3 Autres sources excitatrices
➤ Emetteurs a a a. Pour générer les rayons X, on utilise également des radionucléides a tel
l’américium
244 Am (t = 430 années) ou le curium
244 Cm. Au cours des collisions a, des
électrons internes sont éjectés, provoquant la fluorescence X de la cible. L’intensité est
de quelques dizaines de mCi. Cette source produit aussi un rayonnement g de 60 keV.
Les sondes martiennes lancées en 1996 et durant l’été 2003 par le Jet Propulsion Laboratory ont porté sur la planète Mars des petits véhicules robotisés munis chacun d’un
spectromètre APXS (Alpha Particle X−ray Spectrometer) dont la source contient du
244 Cm
(30 mCi). L’ensemble source/détecteur est monté sur un bras télescopique pour s’approcher
suffisamment des roches à analyser (fig. 12.16). Ce radioisotope provoque sur les éléments
légers une réaction nucléaire de type (a p) faisant apparaître des protons d’énergie caractéristique et sur les plus lourds, la fluorescence X, apportant ainsi des renseignements se
complétant pour la détermination de tous les éléments. Pour améliorer la résolution des détecteurs qui sont du type semi-conducteur (cf. §12.4), les spectres de fluorescence X sont
enregistrés durant la nuit martienne, la température étant plus basse.
réaction(a, p)
A
Z X +
4
2 He −→
A+3
Z +1 Y
∗
+
1
1 H
➤ Électrons rapides. L’émission de fluorescence X pouvant être provoquée par des électrons, il n’est pas étonnant que l’on puisse réaliser des analyses chimiques à partir des
microscopes électroniques à balayage (MEB).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit