Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS ...

Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS): Principes, Complexités & Perspectives
Cette technologie présente l'avantage de fournir une densité d'énergie
constante, et ceci quelque soit la taille du spot laser. Les cratères obtenus (Figure
14a) avec un tel système optique présentent des bords droits et un fond plat, ce qui
traduit le bon couplage et la grande qualité d'ablation. La quantité d'énergie étant la
même en tout point du faisceau, le taux d'ablation est uniforme et constant. Ceci
limite la différence de fractionnement élémentaire en différents points du cratère (pas
de point chaud) et également au cours du temps (pas de forme cônique réduisant
l'éjection des particules dans la partie étroite).
Figure 14: a) Exemple de cratère obtenu avec le laser Compex 102 sur un cristal de zircon. Le cratère
présente des bords verticaux et un fond plat. L'ablation réalisée sous hélium permet, outre un gain de
sensibilité, une réduction significative des dépôts autour du cratère. b) exemple de cratère produit avec un
faisceau focalisé..
La cellule d'ablation se situe à l'interface entre le système d'ablation laser et le
spectromètre de masse. A ce titre, ses caractéristiques (taille et géométrie)
interviennent donc de façon significative dans la qualité du résultat final. Depuis
l'acquisition de notre système laser, nous avons testé différents types de cellule.
Pour des formes équivalentes, les cellules de petites tailles (< 10 cm 3 ) présentent en
général un meilleur rapport signal sur bruit de fond et une meilleure sensibilité,
probablement en relation avec une dilution plus faible des particules. Ceci
s'accompagne également d'un temps de purge et d'un retour au bruit de fond plus
rapide, mais la taille de l'échantillon doit accommoder le petit volume de la cellule. Au
contraire les cellules de taille importante (> 50 cm 3 ) sont moins sensibles et
entraînent des phénomènes de contamination croisés si les temps de purge ne sont
pas rallongés. Le signal est cependant plus stable, le volume de la cellule ayant
tendance à tamponner les impulsions laser, surtout à faible fréquence ( 5Hz). Il
apparaît que la position de l'échantillon dans la cellule conduise à des variations
sensibles dans les conditions d'ablation. Ceci est particulièrement handicapant dans
le cas de la mesure de rapports élémentaires impliquant des éléments possédant
des comportements très différents (par exp. Pb et U). Au laboratoire ICP-MS de
Géoscience Montpellier nous avons choisi une solution de compromis qui consiste à
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