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MICROSONDE DE CASTAING

MICROSONDE DE CASTAING

Une microsonde électronique de Castaing peut être considérée comme un microscope électronique à balayage équipé de spectromètres à dispersion de longeur d'onde (WDS) et muni d'une régulation de courant.

Elle permet l'analyse chimique quantitative à l'échelle du micromètre cube des éléments compris entre le bore et l'uranium par comparaison à des étalons de référence.

On peut obtenir par cette technique non destructive, des seuils de détections de l'ordre de 100 ppm.

Comparaison WDS/EDS



Critère de comparaison

WDS

(cristal analyseur + compteur à gaz en régime proportionnel)

EDS

(diode solide Si dopé Li)

Encombrement

Toute la mécanique de précision du mouvement cristal et du compteur, le tout dans une enceinte sous vide primaire dynamique.

Important réservoir à double paroi isolée pour l'azote liquide, fixé à l'extrémité du support de la diode.

Résolution spectrale

 Celle du cristal, soit quelques eV. Celle de la diode, environ 150 eV.

Taux de comptage admissible

 50 000 coups/seconde sur un point du spectre, d'où un courant de sonde compris entre 1 et 100 nA. 15 000 coups/seconde sur l'ensemble du spectre, d'où un courant de sonde de quelques nA.

Efficacité de la collection

 Rapport de l'angle solide d'entrée du spectromètre au 1/2 espace de collection = 0,2%. Rapport de l'angle solide d'entrée du spectromètre au 1/2 espace de collection = 2%

Efficacité de détection

 Sensibilité spectrale : médiocre. Sensibilité spectrale : 100% de 1 à 15 kV.

Signal à l'entrée

de la chaine de mesure

 Forte amplification dans le compteur, N ionisations * a (avalanche), d'où une impulsion de l'ordre du mV. Rapport signal/bruit meilleur. Faible amplification dans la diode, N paires électron/trou, d'où une impulsion de l'ordre du nV. Rapport signal/bruit moins bon.

Rapidité

 Spectre acquis par balayage angulaire pour chaque cristal (environ 5 minutes). Spectre total acquis en même temps (de 20 secondes à 2 minutes).

Remarques

 Position critique de la source ; existence des raies d'ordre multiple. Maintien de la qualité du vide d'isolement de la diode à surveiller ; servitude du fonctionnement continu du cryostat à azote liquide.