Définitions
Définition
Fluorescence X
Technique d'analyse permettant de connaître la composition chimique d'un matériau.
Rayons X
Forme de rayonnement électromagnétique à haute énergie utilisée pour exciter les atomes d'un matériau.
Qu'est-ce que la fluorescence X ?
La fluorescence X est une méthode qui implique le bombardement d'un matériau avec des rayons X. Les atomes réagissent en émettant des rayons X secondaires caractéristiques de leur composition chimique. Cette technique non destructive est largement utilisée pour analyser divers matériaux rapidement et avec précision, notamment en archéologie, géologie, art et industrie.
Comment fonctionne la fluorescence X ?
Étapes du processus :
- Excitation : Les rayons X envoyés sur l'échantillon arrachent un électron des couches internes (couche K ou L) d'un atome.
- Réarrangement : L'atome devient instable, un électron d'une couche supérieure vient remplir le vide, libérant de l'énergie sous forme de rayons X.
- Détection : Chaque élément chimique libère une énergie spécifique que le détecteur analyse pour identifier les éléments présents.
Schéma simplifié
Source de rayons X → Bombarde l'échantillon → Excitation des atomes ↓ Fluorescence X émise ↓ Détecteur → Analyse des énergies → Composition chimique
Application en archéologie
La fluorescence X permet d'identifier la provenance de matériaux tels que l'obsidienne, les pigments, les céramiques et les métaux. Elle aide également à étudier les technologies anciennes, comme la composition des alliages, verres, et glaçures, sans abîmer les objets précieux.
Avantages et limites
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Non destructif | Moins précis pour les éléments légers (ex: C, N, O) |
| Rapide (quelques minutes) | Analyse de surface surtout (pas en profondeur) |
| Facile à transporter (XRF portable) | Résultats influencés par la rugosité et la saleté |
| Peut analyser solides, poudres, liquides | Calibration nécessaire pour quantifier |
Deux types d'appareils XRF
- XRF de laboratoire : Puissant, précis, mais lourd.
- XRF portable : Léger, idéal pour des analyses rapides sur site archéologique.
A retenir :
La fluorescence X (XRF) est une technique d'analyse chimique qui repose sur le principe de l'émission secondaire de rayons X par les atomes excités. Son importance réside dans son caractère non destructif et rapide, facilitant l'étude des matériaux sans les endommager. Utilisée en archéologie, géologie, art, et industrie, elle offre une méthode précieuse pour identifier et quantifier les éléments présents. Les appareils XRF portables rendent cette technique accessible directement sur site, permettant une étude in situ efficace de divers objets historiques et géologiques.
