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Concept
Spectrométrie d'absorption des rayons X
Résumé
La spectrométrie d'absorption des rayons X est une spectrométrie d'absorption qui aide à déterminer la structure d'un matériau. Elle a l'avantage d'être sélective quant à l'espèce atomique observée.
Au début du siècle, la technique de spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS) (SAX) n’était pas assez avancée pour représenter le futur de la science. Son avancement est surtout dû à des chercheurs avec énormément de motivation, mais n’ayant pas les capacités d’expliquer la théorie derrière un phénomène.
Les débuts de la spectroscopie d’absorption des rayons X ont commencé en l’an 1913. Cette découverte est attribuée à Maurice de Broglie grâce à son expérience. Celle-ci se compose d’un cristal sur un cylindre de baromètre enregistreur. Le cristal peut tourner à vitesse angulaire constante autour de l’axe vertical grâce à un mécanisme d’horloge intégré. L’observation de Broglie est que l’énergie du rayon X résultant varie en fonction de l’angle du cristal entre l’angle du rayon incident et l’angle critique. Ces énergies ont été enregistrées sur une plaque photographique qui contenait du bromure d’argent AgBr, ce qui correspondait également avec le spectre d’absorption de l’argent et du brome.
En 1916, une grande avancée dans la spectroscopie d’absorption a vu le jour. Manne Siegbahn et Stenström ont développé le premier spectromètre à rayons X sous vide, réduisant au maximum les interférences de l’air. Grâce à cette invention, les premiers spectres d’absorption expérimentaux ont pu être découverts par Fricke en 1920 pour les pics-K des éléments du magnésium au chrome et par Hertz en 1921 pour les pics-L des éléments du césium au néodyme.
C’est en 1931 que Hanawalt remarque que les états chimiques et physiques de l’échantillon affectent la structure du spectre puisque les solides se subliment en présence de rayons X.
Au courant des années 1960, l’équipement du spectromètre d’absorption est amélioré pour obtenir de meilleurs spectres. Un cristal en silice agit comme monochromateur et est placé sur un goniomètre pour capter tous les angles de déviation des rayons X.
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