La spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS) est une technique largement utilisée pour déterminer la structure géométrique et/ou électronique locale de la matière. L’expérience est généralement réalisée dans des installations de rayonnement synchrotron, qui fournissent des faisceaux de rayons X intenses et accordables. Les échantillons peuvent être en phase gazeuse, en solution ou solides.
Les données XAS sont obtenues en accordant l’énergie des photons, à l’aide d’un monochromateur cristallin, dans une gamme où les électrons de noyau peuvent être excités (0,1-100 keV). Les bords sont, en partie, nommés en fonction de l’électron central excité : les nombres quantiques principaux n = 1, 2 et 3 correspondent aux couches K, L et M, respectivement. Par exemple, l’excitation d’un électron 1s se produit au niveau de la couche K, tandis que l’excitation d’un électron 2s ou 2p se produit au niveau de la couche L.
La XAS est un type de spectroscopie d’absorption à partir d’un état initial central avec une symétrie bien définie ; par conséquent, les règles de sélection de la mécanique quantique sélectionnent la symétrie des états finaux dans le continuum, qui sont généralement un mélange de plusieurs composants. Les caractéristiques les plus intenses sont dues aux transitions électrique-dipôle autorisées (c’est-à-dire Δℓ = ± 1) vers des états finaux inoccupés. Par exemple, les caractéristiques les plus intenses d’un bord K sont dues aux transitions de noyau des états finaux de type 1s → p, tandis que les caractéristiques les plus intenses du bord L3 sont dues aux états finaux de type 2p → d.
La méthodologie XAS peut être largement divisée en quatre catégories expérimentales qui peuvent donner des résultats complémentaires les uns des autres : Le bord K du métal, le bord L du métal, le bord K du ligand et les EXAFS.
La microtomographie à rayons X, comme la tomographie et la tomodensitométrie (TDM) à rayons X, utilise les rayons X pour créer des coupes transversales d’un objet physique qui peuvent être utilisées pour recréer un modèle virtuel (modèle 3D) sans détruire l’objet original. Le préfixe micro- (symbole : µ) est utilisé pour indiquer que la taille des pixels des coupes transversales est de l’ordre du micromètre. Ces tailles de pixel ont également donné lieu aux termes tomographie à rayons X à haute résolution, micro-tomodensitométrie (micro-CT ou µCT) et autres termes similaires. Parfois, les termes tomodensitométrie à haute résolution (HRCT) et micro-CT sont différenciés, mais dans d’autres cas, le terme micro-CT à haute résolution est utilisé. En pratique, la quasi-totalité de la tomographie est de la tomodensitométrie.
La micro-TDM a des applications tant en imagerie médicale qu’en tomodensitométrie industrielle. En général, il existe deux types de configurations de scanner. Dans le premier, la source de rayons X et le détecteur sont typiquement fixes pendant le balayage, tandis que l’échantillon/l’animal tourne. La seconde configuration, qui ressemble beaucoup plus à un scanner clinique, est basée sur un portique où l’animal/le spécimen est fixe dans l’espace tandis que le tube à rayons X et le détecteur tournent autour. Ces scanners sont généralement utilisés pour les petits animaux (scanners in vivo), les échantillons biomédicaux, les aliments, les microfossiles et d’autres études pour lesquelles des détails infimes sont souhaités.
Le premier système de microtomographie par rayons X a été conçu et construit par Jim Elliott au début des années 1980. Les premières images de microtomographie par rayons X publiées étaient des coupes reconstruites d’un petit escargot tropical, avec une taille de pixel d’environ 50 micromètres.
SYNERGI est un événement qui vous donne un aperçu des techniques de caractérisation neutroniques et synchrotroniques pour la R&D. Il présente des techniques qui permettent d’étudier les matériaux et les dispositifs bien au-delà des capacités des laboratoires conventionnels.
