Analyse chimique : spectrométrie de photoélectrons aux rayons X

Cette séance de cours introduit la spectrométrie de photoélectrons à rayons X (XPS), une méthode développée par Kai Siegbahn dans les années 50, qui a remporté le prix Nobel de physique en 1981. XPS est une technique d'analyse de surface qui fournit une analyse élémentaire qualitative et quantitative. Il s'agit de l'émission d'électrons à partir de la surface d'un matériau lorsqu'il est excité par les rayons X. La séance de cours couvre l'interaction entre les rayons X et la matière, les composants d'un instrument XPS, le tube à rayons X et le mécanisme XPS. Il explique également le rôle du système de focalisation des électrons, du monochromateur et du détecteur d'électrons. La séance de cours se penche sur l'analyse qualitative, l'interprétation des spectres XPS et les méthodes d'analyse quantitative dans XPS.

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The course relates on the use of electromagnetic (X-Ray) and corpuscular (electrons) radiations for physical and chemical analysis of solid materials.

Spectrométrie photoélectronique X

vignette|upright=1.4|Machine XPS avec un analyseur de masse (A), des lentilles électromagnétiques (B), une chambre d'ultra-vide (C), une source de rayon X (D) et une pompe à vide (E) La spectrométrie photoélectronique X, ou spectrométrie de photoélectrons induits par rayons X (en anglais, X-Ray photoelectron spectrometry : XPS) est une méthode de spectrométrie photoélectronique qui implique la mesure des spectres de photoélectrons induits par des photons de rayon X.

Spectroscopie photoélectronique

La spectroscopie photoélectronique (photoelectron spectroscopy, PES) ou spectroscopie de photoémission (photoemission spectroscopy) est un ensemble de méthodes spectroscopiques basées sur la détection d'électrons émis par des molécules après le bombardement de celle-ci par une onde électromagnétique monochromatique. Cette spectroscopie fait partie des méthodes de spectroscopie électronique. Elle est utilisée pour mesurer l'énergie de liaison des électrons dans la matière, c'est-à-dire à sonder les états occupés.

Monochromateur

Un monochromateur est un dispositif utilisé en optique pour sélectionner une gamme la plus étroite possible de longueurs d'onde à partir d'un faisceau lumineux de gamme de longueurs d'onde plus large. Le nom monochromateur est issu du grec mono (seul) et chroma (couleur). Bien que le principe soit radicalement différent, la fonction est similaire à celle des filtres utilisés pour sélectionner une fréquence d'un signal électromagnétique dans un récepteur radio.

Science des surfaces

La science des surfaces est une section de la science des matériaux consacrée à l'étude des phénomènes physiques et chimiques qui se produisent à l' entre deux phases ou entre une phase et le vide. Les propriétés de la matière en surface sont en effet distinctes de celles du cœur des matériaux (bulk). Par exemple, la coordinence des atomes en surface est inférieure à celle des atomes du reste du matériau ce qui induit une réactivité particulière de ces derniers.

Spectrométrie de fluorescence des rayons X

thumb|Analyseur portatif (Olympus Delta Professional XRF donnant la quantité de contaminants métalliques ou métalloïdes dans le sol. contaminants préoccupants recherchés sont ici le plomb, le mercure, le cadmium et l'arsenic. La spectrométrie de fluorescence des rayons X (SFX ou FX, ou en anglais XRF pour X-ray fluorescence) est une technique d'analyse chimique utilisant une propriété physique de la matière, la fluorescence de rayons X.

Interactions faisceau-matière CH-410: Physical and chemical analyses of materials

Explore les interactions faisceau-matière, les effets thermiques, les effets chimiques, les déplacements atomiques et les mécanismes d'émission de matière en microscopie électronique.

Caractérisation de surface: Spectroscopie par photoélectrons à rayons X CH-633: Advanced Solid State and Surface Characterization

Couvre les principes et les applications de la spectroscopie photoélectronique à rayons X pour la caractérisation de surface.

XPS: Techniques d'analyse de surface MSE-351: Surface analysis

Introduction de la spectroscopie par photoélectrons à rayons X (XPS) pour l'analyse de surface, couvrant les principes, les applications, le processus d'analyse et les techniques de profilage en profondeur.

Microscopie électronique analytique: spectroscopie et microanalyse

Explore les techniques de microscopie électronique analytique pour l'analyse chimique à l'aide de EELS et EDX.

Détermination de l'épaisseur de film: Analyse XPS MSE-351: Surface analysis

Explique la détermination de l'épaisseur du film à l'aide de techniques XPS et AES, couvrant les principes, l'instrumentation et les comparaisons analytiques.