La spectroscopie de fluorescence X est une technique d'analyse élémentaire permettant d'analyser une micro-zone d'un échantillon à l'aide de faisceaux de rayons X et d'obtenir des images de distribution élémentaire sur un échantillon par acquisition de spectre à la position de chaque pixel.
La fluorescence X (XRF) est généralement une technique d'analyse élémentaire pour les échantillons globaux, car la taille du spot varie de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Par conséquent, les échantillons hétérogènes doivent être broyés et compactés en pastille ou fusionnés dans une matrice de verre. Cette préparation est longue et nécessite généralement de grands volumes de matériau.
D'autre part, le micro-XRF permet une analyse élémentaire à l'échelle microscopique de manière non destructive sans prétraitement spécial de l'échantillon grâce à sa haute résolution spatiale.
Par conséquent, le micro-XRF est largement utilisé dans un large éventail de domaines de recherche, notamment les matériaux, la géologie et la minéralogie, la gemmologie, l'archéologie, l'électronique, les sciences de l'environnement, la pharmacie, la biologie et la médecine. (vous pouvez trouver la large gamme de notes d'application utilisant le micro-XRF sur notre page produit.)
Un système d'imagerie XRF combine le déplacement automatisé de l'échantillon avec une analyse élémentaire EDXRF rapide. L'échantillon est rapidement balayé par le faisceau de rayons X, et les spectres sont lus en continu par le détecteur et corrélés à une position précise de l'échantillon. La distribution d'un élément particulier peut être visualisée en traçant une image de son pic d'intensité à chaque pixel. Le résultat est une image détaillée en fausses couleurs montrant les zones de forte et de faible concentration pour chaque élément choisi.
EDXRF capturant simultanément un spectre contenant des informations sur tous les éléments détectables, il est possible d'imager plusieurs éléments sans perte de temps. Les systèmes d'imagerie micro-XRF modernes, tels que le XGT-7000, permettent d'acquérir des images sur des zones allant d'environ 0,25 mm² à 10 cm x 10 cm, voire plus. Il est ainsi possible d'analyser des échantillons de tailles très variées, à l'échelle macroscopique comme microscopique.
La micro-XRF offre une fonctionnalité d'imagerie supplémentaire : l'imagerie par rayons X transmis. Grâce à une collimation quasi parfaite, les microfaisceaux de rayons X conservent leur faible diamètre et leur intensité, même à grande distance de l'extrémité du capillaire. De nombreux échantillons étant partiellement transparents aux rayons X, un petit détecteur à scintillation, placé directement sous l'échantillon (et aligné avec l'optique à rayons X), permet de mesurer l'intensité des rayons X qui le traversent. L'échantillon est scanné pour générer des images élémentaires, ce qui crée simultanément une image de l'intensité des rayons X transmis.
Le résultat est similaire aux radiographies classiques prises en milieu hospitalier, mais bénéficie de la très haute résolution spatiale offerte par les systèmes micro-XRF. Il est ainsi possible de générer des images détaillées de la structure physique d'un échantillon, habituellement invisibles à l'œil nu. Par exemple, les lacunes dans les soudures, les fissures et les changements de phase dans les minéraux/roches, ainsi que les circuits électroniques enrobés de plastique, peuvent tous bénéficier des capacités d'imagerie par rayons X en transmission des systèmes micro-XRF tels que les instruments XGT.
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