LA-ICPMS
Contacts :
► Chantal Peiffert, responsable technique
Tél. +33 (0)3 72 74 55 47
► Marie-Christine Boiron, responsable scientifique
Tél. +33 (0)3 72 74 55 42
► Julien Mercadier, responsable scientifique
Tél. +33 (0)3 72 74 55 59
La plateforme LA-ICPMS en video
La plateforme d’ablation laser permet de mesurer de façon précise et à petite échelle les compositions chimiques et isotopiques dans les phases solides et liquides via l’utilisation de lasers couplés à des spectromètres de masse. Nos objectifs de recherches sont principalement géologiques et focalisés sur le traçage et la datation des processus. Les applications visent la compréhension du cycle des métaux, dont en particulier ceux utilisés pour la transition énergétique. Ces outils peuvent aussi être utilisés pour des applications biologiques, environnementales ou médicales par exemple.
Le principe
Le principe est basé sur l’interaction entre un laser et un solide ou un fluide. Les lasers nous permettent d’ablater les zones d’intérêt sur des surfaces de quelques micromètres carrés. Les produits d’ablation générés sont alors transportés jusqu’au spectromètre de masse où leurs éléments constitutifs y sont mesurés avec de très faibles limites de détection.
Notre plateforme est l’une des mieux équipées de France suite à un agrandissement en 2018 grâce à des financements reçus du Labex Ressources 21, de la région Grand Est, et du FEDER au travers du Contrat Plan Etat Région.
Nous disposons actuellement de deux lasers excimer et de trois spectromètres de masse trois ICPMS aux capacités analytiques complémentaires: un ICP-MS quadripolaire pour la mesure des éléments traces dans les minéraux, un ICP-MS triple quadrupole permettant via l’utilisation de gaz de s’affranchir des interférences classiques en ICP-MS et de développer de nouvelles méthodes de datation par exemple, et un ICPMS haute résolution à secteur magnétique permettant de mesurer très rapidement (ms) tout le spectre élémentaire avec des limites de détection très basses (10-10g). Cet instrument est spécifiquement dédié à l’étude de petits objets comme les inclusions fluides, mais aussi pour l’analyse des nanoparticules par exemple dans d’autres domaines.
Analyse localisée des éléments traces dans les minéraux et chimie des paléofluides
Système d’ablation laser couplé à un spectromètre de masse à plasma induit
Vue d’ensemble du système d’analyse par LA-ICPMS
Cellule d’ablation où sont placés les échantillons pour analyse
Un laser nanoseconde excimer de 193nm de longueur d’onde (GEOLAS Pro) permet l’ablation de matériaux placés dans une cellule d’ablation. Les produits d’ablation sont transportés par l’intermédiaire d’un flux de He jusqu’au spectromètre de masse à plasma induit (AGILENT 7500) pour être analysés.
Cette technique d’analyse localisée avec une résolution spatiale de 5 à 160 µm permet de déterminer la concentration d’une large gamme d’éléments (de la masse 7, Li à la masse 238, U) avec des limites de détection proche du ppm à la dizaine de ppm. Les résultats sont obtenus en intensité brute en fonction du temps. Le passage à des données quantitatives nécessite l’utilisation de standards internes et externes (verre NIST ou solution en capillaire).
Applications :
Paléofluides : Reconstitution de la chimie des fluides (majeurs, traces, métaux)
Minéraux : Eléments traces dans les minéraux
Terres rares dans les oxydes d’uranium, carbonates, apatites, fluorines, zircons.
Traces dans les sulfures, métaux stratégiques et accompagnateurs.
Traçage géochimique dans les quartz (Ge, …)
Equipement co-financé par l'Union Européenne avec le Fonds Européen de Développement Régional
910k€ dont Aide CPER (Etat FEDER Région) : 60% et Labex Ressources 21 : 40%
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