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Accueil du site > FRANCAIS > La plateforme AIFIRA > La plateforme AIFIRA > Analyses par faisceau d’ions > ERDA (Elastic Recoil Detection Analysis)


ERDA (Elastic Recoil Detection Analysis)

La diffusion élastique de la particule incidente avec un noyau léger entraîne parfois l’éjection de ce même noyau hors du matériau. Afin de détecter ce noyau de recul, la géométrie la plus utilisée consiste à incliner l’échantillon pour que le faisceau soit en incidence rasante. Le détecteur est positionné symétriquement au faisceau afin de détecter le plus grand nombre de noyaux de recul. L’angle d’incidence est compris entre 60 et 80° par rapport à la normale à l’échantillon ce qui se traduit par un élargissement du faisceau dans la direction parallèle à la surface de l’échantillon.

 

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Schéma de principe pour l’ERDA

 

En raison de l’angle d’incidence, la résolution en profondeur est de l’ordre de la dizaine de nanomètres ce qui nécessite un très bon état de surface de l’échantillon (les échantillons doivent être polis-miroir). La sensibilité peut atteindre les 10 µg/g.

 

Historiquement, l’analyse ERDA est utilisée pour le dosage de l’hydrogène, qui est l’élément chimique le plus difficile à étudier. Depuis l’utilisation de faisceaux d’ions lourds (Z > 12), il est dorénavant possible de détecter, par cette technique un plus large éventail d’éléments légers, les noyaux de recul présentant tous un Z inférieur à celui de la particule incidente.

 

L’analyse ERDA à AIFIRA

 

Un dispositif permettant de faire de l’ERDA à l’aide du microfaisceau a récemment été mis en place à AIFIRA. Ce système requiert l’utilisation de trois détecteurs afin de veiller au bon déroulement des analyses :

  • un détecteur pour l’ERDA, collimaté et masqué à l’aide d’un filtre pour ne détecter que les protons de recul
  • un détecteur annulaire pour le suivi du nombre de particules incidentes
  • un détecteur à électrons secondaires pour l’ajustement de la zone à analysée en incidence rasante et le suivi en direct de l’analyse.

 

Système de détection ERDA

 

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Vue globale du dispositif
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Goniomètre