Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...

174 CHAPITRE 5
rayons X dépend principalement des énergies du faisceau incident E0 et d’excitation de
l’émission caractéristique de l’élément analysé Ec (relation de Kanaya et Okayama, (1972)
déduite d’une simulation Monte Carlo et qui reste valable dans les conditions d’utilisation
d’un MEB (Golstein et al., 1992)) [M.L 2 .T − 2 ] (keV):
R (µm)
14
12
10
8
6
4
2
0
−2
A 1,
67
R = 2.
76×
10 ⋅ ( E 0,
89 0 − E
ρ ⋅ Z
avec A la masse atomique de la cible [M.Mol -1 ], ρ la densité de moyenne de la cible [M.L -3 ],
Z le numéro atomique moyen de la cible [-]. A partir de l’équation 5.6, le rayon d’émission
des rayons X a été calculé à 15 et 30 keV respectivement pour les émissions caractéristiques
de Si et de Cu, et pour différents minéraux en fonction de leur porosité (c. à d. considérée
remplie de MMA) (Fig. 5.7). Le rayon d’émissions obtenu sera 3 fois plus grand pour le C u
(30 keV) que pour les éléments majeurs (15 keV). Cependant, la production des rayons X
n’est pas homogène sur tout le volume d’émission et décrit une distribution en forme de
quartz
carbonates
pyrite
R (µm)
0 20 40 60 80 100
(a) porosité (%)
(b)
5
4
3
2
1
0
1,
67
C
)
[5.6]
« sombrero » autour du faisceau incident (Rez, 1984) ce qui tend à réduire la résolution.
Cu Si
quartz
carbonates
pyrite
0 20 40 60 80 100
porosité (%)
Fig. 5.7 : Evolution du diamètre de la zone d’émission des rayons X estimée par la relation de
Kanaya et Okayama pour différents minéraux et porosités (a) 30 keV (émission C u) et (b) 15
keV (émission Si). La porosité est calculée comme étant remplie de MMA.
La figure 5.8 présente des cartes élémentaires du Ca, Al et C u obtenues en microsonde
électronique pour l’échantillon EST 26059 après diffusion du Cu 2+ et imprégnation par la
résine MMA. La carte du Cu montre que le C u est encore présent dans l’échantillon après
imprégnation avec la résine MMA. Ce premier résultat illustre les possibilités de la
microsonde électronique pour l’acquisition de cartographies couplées d’éléments en
concentrations majeures et traces, ce qui constitue un résultat nouveau pour la méthode. La