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Accueil du site > FRANCAIS > La plateforme AIFIRA > La plateforme AIFIRA > Analyses par faisceaux d’ions > PIXE (Particule Induced X-ray Emission)


PIXE (Particule Induced X-ray Emission)

1. Généralités

L’analyse PIXE (Particule Induced X-ray Emission) consiste à détecter les rayons X produits par l’échantillon. Elle repose sur une interaction inélastique se déroulant en 2 étapes :

    # l’ion interagit avec le nuage électronique entrainant l’éjection d’un électron de cœur d’une des couches électroniques.

    # l’ionisation entraine un réarrangement du cortège électronique associé à l’émission d’un rayonnement X caractéristique de l’élément chimique excité.

 

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Principe de l’émission de rayons X.

 

Selon la masse de l’atome ionisé, les raies caractéristiques les plus intenses sont détectées à des énergies qui correspondent à l’énergie nécessaire au réarrangement électronique.

 

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Correspondance entre la masse atomique et l’énergie des raies caractéristiques pour un élément donné.

 

La spécificité principale du PIXE est de fournir un spectre d’émission continue présentant un bruit de fond important particulièrement à basse énergie (E < 10 keV). Ce bruit de fond est essentiellement issu du rayonnement de freinage (Bremsstrahlung) produit par le passage des ions dans l’échantillon et la génération d’électrons secondaires.

 

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Exemple de spectre obtenu par analyse PIXE (NIST1411, H+, 3 MeV, Microfaisceau).

 

2. Dispositifs de détection disponibles

L’analyse PIXE peut être utilisé aussi bien pour des échantillons de petite ou de grande taille, épais ou fins. La plus grande sensibilité est obtenue pour les éléments de numéro atomique compris entre 20 et 40 et supérieur à 75. La limite de détection est de l’ordre du μg/g.

L’analyse PIXE requiert l’utilisation de détecteur dont l’électronique doit être refroidie par azote liquide ou par effet Peltier. Les trois lignes d’analyses (micro-, macrofaisceau et faisceau extrait) sont dotées de détecteurs PIXE.

 

Les 3 détecteurs PIXE de la chambre Microfaisceau

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