Séance de cours

Analyse chimique : Micro-analyse X-Ray XRMA

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Dans cours

CH-410: Physical and chemical analyses of materials

The course relates on the use of electromagnetic (X-Ray) and corpuscular (electrons) radiations for physical and chemical analysis of solid materials. ...

Description

Cette séance de cours couvre la micro-analyse des rayons X (XRMA), une technique d'analyse des rayons X émis par la matière lorsqu'elle est excitée par un faisceau d'électrons. Il compare XRMA dans les microscopes électroniques (EM) avec des spectromètres spécifiques comme EMPA, discutant de la sensibilité, de la précision et de l'interaction entre les électrons et la matière. La séance de cours explique le volume d'interaction, l'émission primaire, la fluorescence des rayons X et l'excitation-relaxation de la matière. Il détaille l'analyse des matériaux épais et minces, les effets matriciels et les méthodes de correction pour l'analyse quantitative. Les spectromètres XRMA, les modes de fonctionnement et les sources d'erreurs sont également discutés, ainsi que les méthodes d'analyse qualitative et quantitative pour les échantillons épais et minces.

Enseignant·e

Christophe Roussel

Habilitation à Diriger les Recherches (HDR) in chemistry at the Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (Cachan, France)PhD Thesis in physical organic chemistry at the University of Bourgogne Franche-Comté (Besançon, France) / Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (Cachan, France)

Source officielle

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Microscope électronique

thumb|Microscope électronique construit par Ernst Ruska en 1933.thumb|Collection de microscopes électroniques anciens (National Museum of Health & Medicine). Un microscope électronique (ME) est un type de microscope qui utilise un faisceau d'électrons pour illuminer un échantillon et en créer une très agrandie. Il est inventé en 1931 par des ingénieurs allemands. Les microscopes électroniques ont un pouvoir de résolution supérieur aux microscopes optiques qui utilisent des rayonnements électromagnétiques visibles.

Low-voltage electron microscope

Low-voltage electron microscope (LVEM) is an electron microscope which operates at accelerating voltages of a few kiloelectronvolts or less. Traditional electron microscopes use accelerating voltages in the range of 10-1000 keV. Low voltage imaging in transmitted electrons is possible in many new scanning electron detector. Low cost alternative is dedicated table top low voltage transmission electron microscope.

Élément chimique

vignette| redresse=1.6| Échantillons des corps simples, classés selon le tableau périodique. Ceux qui manquent dans le tableau sont trop radioactifs pour être présentés en toute sécurité. Un élément chimique est la classe des atomes dont le noyau compte un même nombre de protons. Ce nombre, noté Z, est le numéro atomique de l'élément, qui détermine la configuration électronique des atomes correspondants, et donc leurs propriétés physicochimiques. Ces atomes peuvent en revanche compter un nombre variable de neutrons dans leur noyau, ce qu'on appelle des isotopes.

Spectromètre

Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie de masse — en ses éléments simples qui constituent son spectre. En optique, il s'agit d'obtenir les longueurs d'onde spécifiques constituant le faisceau lumineux (spectre électromagnétique) tandis que, pour un mélange chimique, il s'agira d'obtenir les masses spécifiques de chacune des molécules (spectre de masse).

Diffraction des électrons

La diffraction des électrons est une technique utilisée pour l'étude de la matière qui consiste à bombarder d'électrons un échantillon et à observer la figure de diffraction résultante. Ce phénomène se produit en raison de la dualité onde-particule, qui fait qu'une particule matérielle (dans le cas de l'électron incident) peut être décrite comme une onde. Ainsi, un électron peut être considéré comme une onde, comme pour le son ou les vagues à la surface de l'eau. Cette technique est similaire à la diffraction X et à la diffraction de neutrons.

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