Sonde nucléaire PIXE

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La Sonde nucléaire PIXE est un instrument de physique où un faisceau de protons accélérés à plusieurs MeV, est produit et utilisé pour mettre en œuvre une technique d'analyse appelée « émission de photons X induite par particules » (en anglais PIXE, pour Particle-Induced X-ray Emission ou Proton-Induced X-ray Emission). Cette technique est utilisée pour déterminer la composition « élémentaire » (au sens d'élément chimique) d'un échantillon. Quand un matériau est exposé à un faisceau d'ions, ses interactions atomiques donnent naissance à un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde de chaque photon, qui se trouve dans la gamme des rayons X, est propre à l'élément chimique de l'atome où a été généré le photon X. L'un des avantages de la technique PIXE par rapport à d'autres techniques voisines comme le SIMS est sa non destructivité, ce qui la rend très attractive pour l'analyse d'échantillons archéologiques ou artistiques^[1].

Cette technique a été proposée en 1970 par Sven Johansson, de l'Université de Lund en Suède^[2]. Des développements plus récents ont conduit à des microPIXE qui produisent des sondes protoniques de l'ordre du micromètre.

PIXE est une sorte particulière de spectrométrie de fluorescence des rayons X (XRF). Le PIGE (Particle-Induced Gamma-ray Emission) est une technique voisine.

Théorie

Trois spectres peuvent être produits par une sonde PIXE :

Un spectre d'émission X.
Un spectre de Spectroscopie de rétrodiffusion de Rutherford.
Un spectre de protons transmis.

Notes et références

↑ (en) M. Lambert, P. Courtaud, F.-X. Le Bourdonnec et Q. Lemasson, « Characterising the pigment on a Mesolithic cranium from Corsica using ion beam analysis », Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, vol. 529,‎ octobre 2022, p. 24–28 (DOI 10.1016/j.nimb.2022.08.003, lire en ligne, consulté le 24 janvier 2023)
↑ Roland Akselsson mini-CV- accessed 2008-01-29.

Liens externes

Thèse de François Mathis
Annexe à la thèse de François Mathis

v · m Microscopes
Microscopes optiques	Microscope optique à champ large Microscopie en champ sombre Microscope confocal (éventuellement à balayage laser) Microscope à contraste de phase Microscope à contraste interférentiel Microscope à fluorescence Microscope de fluorescence par réflexion totale interne (TIRF) Microscopie de fluorescence supercritique (SAF) Microscopie par excitation à deux photons (M2P, TPEF) Microscopie à nappe de lumière (SPIM) Microscopie par illumination de Köhler Microscopie de seconde harmonique (M2H, SHIM) Stéréomicroscope Microscope 3D à déconvolution Microscopie PALM Microscopie SEEC Microscopie STED Microscopie en lumière polarisée Microscope à rayons X Ptychographie Microscopie par excitation UV de surface
Microscopes électroniques	Microscope électronique en transmission (MET) Microscope électronique à balayage (MEB) Microscope électronique en transmission à balayage (METB) Microscope électronique par réflexion
Microscopes à sonde locale	Microscope à force atomique Microscope à force piézoélectrique Microscopie à force atomique couplée à la spectroscopie infrarouge Microscope optique en champ proche Microscope à effet tunnel Microscopie à conductance ionique Microscope à force de résonance magnétique
Microscopes ioniques	Spectrométrie de masse des ions secondaires (SIMS) Microscope ionique à effet de champ Scanning helium ion microscope Sonde atomique tomographique Sonde nucléaire PIXE

v · m Analyse par rayons X
Spectroscopie des rayons X	Spectroscopie d'absorption des rayons X (XAS) XANES EXAFS Dichroïsme circulaire magnétique de rayons X Spectroscopie d'émission des rayons X (XES) Spectroscopie d'émission de rayons X induite par des particules chargées (PIXE) Spectroscopie de fluorescence des rayons X (XRF) Spectroscopie de fluorescence des rayons X en réflexion totale Spectroscopie photoélectronique X (XPS) Spectroscopie électronique Auger induite par rayons X (XAES) Spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie Spectroscopie de rayons X à dispersion de longueur d'onde
Diffusion des rayons X	Diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) Diffusion des rayons X aux grands angles (WAXS) Réflectométrie des rayons X (XRR) Diffusion inélastique résonante de rayons X (RIXS)
Imagerie par rayons X	Microscopie des rayons X Radiographie des rayons X Tomodensitométrie Coronarographie
Diffraction des rayons X (XRD)

v · m

Spectroscopie

Classement par applications

Classement par type d'interaction avec les rayonnements

Spectroscopie d'absorption
Spectroscopie d'émission
Spectroscopie de luminescence
- Spectroscopie de fluorescence
- Spectroscopie de phosphorescence
Spectroscopie de diffusion

Spectroscopie électromagnétique

Spectroscopie de transition électronique Spectroscopie de transition électronique moléculaire Spectroscopie vibrationnelle Spectroscopie rotationnelle-vibrationnelle Spectroscopie rotationnelle Spectroscopie de résonance de spin induite magnétiquement
Spectroscopie des rayons X	Spectroscopie d'absorption des rayons X EXAFS XANES Dichroïsme circulaire magnétique de rayons X Spectroscopie d'émission de rayons X Spectroscopie d'émission de rayons X induite par des particules chargées Spectroscopie de fluorescence des rayons X Spectroscopie de fluorescence des rayons X en réflexion totale Spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie Spectroscopie de rayons X à dispersion de longueur d'onde
Ultraviolet et visible	Spectroscopie d'absorption atomique Spectroscopie d'absorption atomique par four graphite Spectroscopie d'absorption atomique par génération d'hydrure Spectroscopie d’émission atomique Spectroscopie d'émission de flamme Spectroscopie d'émission atomique à plasma à couplage inductif Spectroscopie d'émission atomique de plasma induit par laser Spectroscopie de fluorescence atomique Spectroscopie de fluorescence atomique à vapeur froide Spectroscopie ultraviolet-visible moléculaire Spectroscopie de fluorescence moléculaire
Infrarouge	Spectroscopie infrarouge Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier Spectroscopie infrarouge à réflectance totale atténuée Spectroscopie infrarouge de réflexion-absorption à modulation de phase Spectroscopie dans l'infrarouge proche Spectroscopie dans l'infrarouge moyen Spectroscopie Raman
Micro-onde	Spectroscopie micro-onde Spectroscopie de résonance paramagnétique électronique
Onde radio	Spectroscopie de résonance magnétique nucléaire

Spectroscopie électronique

Bombardement avec des électrons	Spectroscopie de perte d'énergie des électrons
Éjection d'électrons	Spectroscopie photoélectronique Spectroscopie photoélectronique UV Spectroscopie photoélectronique X Spectroscopie photoélectronique résolue en angle Spectroscopie électronique Auger

Spectroscopie nucléaire

Sans irradiation	Spectroscopie alpha Spectroscopie bêta Spectroscopie gamma Spectroscopie du neutron
Avec irradiation	Spectroscopie de rétrodiffusion de Rutherford Spectroscopie Mössbauer