XRF est une technique spectrométrique aux rayons X pour l’analyse élémentaire d’une grande variété de matériaux.
Le spectre des rayons X
émis par la matière est caractéristique de la composition de l'échantillon, en analysant ce
spectre, on peut en
déduire la composition élémentaire, c'est-à-dire les concentrations massiques en éléments.
L'analyse du spectre
peut se faire de deux manières :
1.
Par analyse dispersive en longueur d'onde (WD-XRF, wavelength dispersive X-
ray fluorescence spectrometry) ;
c’est l'analyse spectrale d'un rayonnement électromagnétique fait souvent
intervenir une dispersion angulaire
dépendant de la longueur d'onde.
2.
Par analyse dispersive en énergie (ED-XRF,
energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry):
est une spectroscopie des rayons X « dans laquelle l’énergie
des photons individuels est mesurée par un détecteur
parallèle et utilisée pour établir un histogramme représentant
la distribution des rayons X en fonction de l’énergie
»
L'EDXRF est une technique spectroscopique qui repose sur l'excitation par rayons X d'un échantillon. Les
rayons X font partie du spectre électromagnétique, semblable à la lumière visible et UV, mais ils ont des énergies
plus élevées et peuvent traverser les échantillons. Dans EDXRF, les rayons X de la source pénètrent dans un
matériau, le faisant émettre une fluorescence de rayons X uniques d'énergies caractéristiques des éléments
présents dans l'échantillon
Les spectromètres Rigaku EDXRF utilisent des rayons X dans la plage d'énergie de 1 à 65 keV et utilisent
l'effet photoélectrique pour déterminer la composition élémentaire. Cet effet se produit lorsque les rayons X
incidents irradient les atomes d’un échantillon et que le matériau de l’échantillon excite et émet de l’énergie
fluorescente sous forme de rayons X. Lorsque ce phénomène se produit, les électrons sont éjectés des orbitales
atomiques internes, provoquant le transfert d’un électron d’une orbitale à énergie supérieure et à combler le vide
dans l’orbitale à énergie inférieure. L'énergie excédentaire est émise sous forme de rayons X, et le spectromètre
compte et mesure les énergies de ces rayons X émis par l'échantillon. Ces différences d'énergie entre chaque
coquille sont toujours les mêmes pour un élément particulier, de sorte que le spectromètre identifie et quantifie les
éléments présents dans l'échantillon .
Lorsque les électrons tombent de la couche atomique externe vers la couche atomique interne, ces lignes de
transition des rayons X produisent des pics dans un spectre. Chaque ligne de transition crée un pic à une énergie
spécifique dans le spectre de l'élément.
Illustration du spectre issu d'une spectroscopie XRF
Voir Vidéo
L'évolution de la technologie ED XRF :
Au fil des années, la XRF est devenue de plus en plus l'outil analytique de choix pour mesurer la concentration d'éléments atomiques dans une large gamme de matériaux. En raison des développements évolutifs en cours et des percées révolutionnaires dans les technologies de sources de rayons X, d’optique et de détecteurs, elle est devenue une technique quantitative plus puissante.
Depuis l’introduction des spectromètres commerciaux à fluorescence X à dispersion de longueur d’onde (WDXRF) au milieu des années 1950 jusqu’au développement d’instruments à fluorescence X à dispersion d’énergie (EDXRF) au début des années 1970, la disponibilité croissante d’une puissance de calcul abordable était essentielle au désirabilité et acceptation de la technique XRF.
Avec la disponibilité et l'utilisation généralisées de l'ordinateur personnel (PC) comme plate-forme standard de l'industrie au milieu des années 1980, les techniques XRF sont devenues plus accessibles et ont offert une alternative à moindre coût de possession aux techniques analytiques de spectroscopie atomique antérieures.
Les modèles :
NEX CG II Series