La fluorescence X
Résumé La fluorescence X est une technique d'analyse élémentaire non-destructive de l'échantillon. Elle est utilisée au LRMF pour l'analyse de la composition chimique des matériaux minéraux (céramiques, verres, glaçures, pierres,...). L'analyse quantitative sert à différencier et à caractériser les matériaux afin de connaître la technique de fabrication des objets, d'établir des classifications des collections et de retrouver les provenances à partir d'objets de fouilles découverts dans les ateliers et utilisés comme éléments de référence. |
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Historique |
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Principe |
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Méthodes expérimentales |
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Bibliographie |
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Les rayons X sont une radiation électromagnétique découverte par Wilhelm Röntgen à la fin du XIXe siècle. Les photons X sont produits après éjection d'un électron «orbital» interne d'un atome excité. Un faisceau de rayons X traversant la matière est soumis à trois processus : l'absorption, la dispersion et la fluorescence. La fluorescence X est une émission secondaire de rayons X, caractéristique des éléments atomiques qui composent l'échantillon. La technique d'analyse comprend deux parties :
L'excitation d'une raie caractérisée par des photons d'énergie donnée ne peut être provoquée qu'en bombardant l'échantillon avec des photons d'énergies supérieures. L'émission d'un spectre de rayons X s'effectue de trois manières différentes :
Le système à
dispersion angulaire est composé d'un goniomètre muni,
au centre, d'un cristal analyseur et, sur sa circonférence, d'un détecteur
mobile. Le rayonnement de fluorescence X collimatée en un faisceau de
rayons parallèles tombe sur le cristal analyseur. Celui-ci diffracte ces
rayonnements selon des angles liés à la longueur d'onde de chaque
raie par la loi de Bragg : 2d sin
Deux types de montage du cristal analyseur sont à envisager selon la forme du cristal, plan ou courbe.
La baie de mesure amplifie, discrimine et intègre les impulsions.
 Texte et
illustrations issus de l'ouvrage : LRMF, Les méthodes scientifiques
dans la lecture et la conservation des oeuvres d'art, Ecole du Louvre, Muséologie,
La Documentation Française, 2e édition, Paris, 1985, 250 p. |
) provoquent l'émission
du rayonnement secondaire dit de fluorescence X. Le choix des sources s'effectue
en fonction de l'énergie des photons
) est
utilisée pour les éléments légers compris entre le
titane et le sodium; celle de molybdène ou de tungstène (raies L
min=12,4/Vmax
(Vmax en kV). L'intensité maximale du fond continu se situe
en général au 3/2 de cette longueur d'onde minimale. Il faut tenir
compte de ce critère pour exciter convenablement un objet au moyen du
fond continu.
= n
