La fluorescence X (XRF) est une technique d'analyse quantitative utilisée pour l'analyse élémentaire.
Elle repose sur le principe suivant : lorsque des atomes sont exposés à un rayonnement de haute énergie, comme les rayons X, leurs électrons internes sont éjectés.
Cela crée une vacance dans la coquille interne de l'atome, qui est alors remplie par un électron provenant d'une coquille d'énergie plus élevée.
La différence d'énergie entre ces deux coquilles est émise sous la forme d'un rayon X fluorescent, qui a une longueur d'onde caractéristique propre à chaque élément.
En mesurant ces longueurs d'onde, la XRF peut identifier et quantifier les éléments présents dans un échantillon.
Qu'est-ce que la fluorescence X dans l'analyse quantitative ? 5 points clés à comprendre
1. Excitation des atomes
Dans l'analyse XRF, un échantillon est exposé à des rayons X. Ces rayons X ont une énergie suffisante pour exciter les atomes.
Ces rayons X ont suffisamment d'énergie pour déplacer les électrons des enveloppes internes des atomes de l'échantillon.
Ce déplacement laisse un vide dans l'enveloppe interne.
2. Émission de rayons X fluorescents
Pour rétablir la stabilité, un électron d'une coquille d'énergie plus élevée descend pour combler la vacance dans la coquille interne.
La différence d'énergie entre les deux enveloppes est libérée sous la forme d'un rayon X fluorescent.
Cette émission est spécifique à l'élément et aux niveaux d'énergie impliqués, ce qui permet d'identifier l'élément.
3. Détection et analyse
Les rayons X fluorescents émis sont détectés par un spectromètre qui mesure leur énergie.
Chaque élément produit un spectre unique de rayons X, ce qui permet d'identifier les éléments présents dans l'échantillon.
L'intensité des rayons X émis peut être utilisée pour quantifier la quantité de chaque élément dans l'échantillon.
4. Préparation de l'échantillon
La précision de l'analyse XRF dépend en grande partie de la préparation de l'échantillon.
Les méthodes courantes comprennent la préparation d'échantillons solides, de poudres ou de liquides, chacune nécessitant des techniques de préparation différentes pour garantir une exposition uniforme aux rayons X et des résultats précis.
Le choix de la méthode de préparation dépend du type d'échantillon et des exigences spécifiques de l'analyse.
5. Les applications
La fluorescence X est largement utilisée dans divers domaines tels que l'analyse des métaux, le contrôle de la qualité dans la fabrication, la surveillance de l'environnement et la recherche.
Elle est particulièrement appréciée pour sa nature non destructive, sa rapidité et sa capacité à analyser une large gamme d'éléments dans différents types d'échantillons.
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