Thales Angénieux reçoit un 3ème Oscar à Hollywood - AAAEESO

VIE DE L’ASSOCIATIONL’ablation laser femtosecondeFanny Claverieau service de l’analysePrésentationEn 1985, Alan L. Gray [1] réalisa lepremier couplage « Ablation Laser/ Spectromètre de Masse à plasmainduit » (AL-ICPMS). Depuis, cettetechnique suscite un vif intérêtdans la communauté scientifiquetant sur le plan fondamental (étudede l’interaction laser / matière, dela génération d’aérosols et de laquantification qui en découle) quesur le plan appliqué. Elle a connuun essor relativement limité audébut pour s’imposer à présentcomme une des techniques d’analysede pointe dans les laboratoiresde recherches.Quelque soit le type de sourcelaser, l’utilisation du couplageAL-ICPMS est relativement aiséeet suit le schéma de principesuivant : l’ablation laser [2] joue lerôle d’échantillonneur et l’ICPMSle rôle de détecteur. Le matériau àanalyser est placé dans une celluled’ablation étanche parcouru d’ungaz vecteur (généralement del’argon ou de l’hélium). La partiesupérieure de cette cellule de 5 cmde diamètre environ est constituéeOPTO 163 18Juin 2009d’un matériau transparent à lalongueur d’onde du laser. Le faisceaulaser est focalisé à la surfacede l’échantillon, et si l’énergie estsuffisante, il provoque l’explosiondu matériau et la création d’unaérosol. Cet aérosol est finalementtransporté par le gaz vecteur via unsimple tuyau dans l’ICP où il seraatomisé et ionisé par le plasmad’argon (dont la température peutatteindre jusqu’à 7 000 K). Les ionsainsi créés sont introduits via uneinterface dans le spectromètre demasse où ils seront sélectionnéset détectés en fonction de leurrapport m/z.Potentialité et évolutiondu couplage AL-ICPMS(figure 1)L’AL-ICPMS est une technique dechoix permettant d’analyser touttype d’échantillons solides tels queles métaux, alliages, polymères,matériaux biologiques, réfractaires(verres, roches, minéraux,sédiments), etc., sans préparationd’échantillon. Elle est plus facileà mettre en œuvre et plus rapideque les analyses par voie humidequi nécessite la digestion del’échantillon solide, étape souventFigure 1longue, complexe, synonyme decontamination et parfois coûteuseet incomplète. L’utilisation d’unfaisceau laser comme procédé demicro-échantillonnage permet,de surcroit d’accéder à des informationsspécifiques grâce à lapossibilité de focaliser le faisceausur l’échantillon avec une granderésolution spatiale. La microanalysed’inclusions, de défauts, d’hétérogénéités,de fines couches desurface, etc… est alors accessible,tout comme celle d’œuvres d’art oude pierres précieuses qui nécessiteune technique non destructriceou, à défaut, très faiblementdestructrice. L’ICPMS, quant à luiest capable d’analyser plus d’unecinquantaine d’éléments parminute avec une grande sensibilité(détection de concentration jusqu’à1 pg/kg).Toutefois, l’AL-ICPMS a vite étéconfrontée à ses limites analytiquestelles que le fractionnementélémentaire, l’étalonnage et lasensibilité en micro-analyse. Cesproblèmes sont liés à l’interactionlumière-matière, phénomènecomplexe qui dépend fortementdes propriétés du matériau et descaractéristiques du rayonnementlaser utilisé. Le fractionnement