Présentation
Auteur(s)
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Yvette CAUCHOIS : Ancien Directeur du Laboratoire de chimie physique, Professeur émérite à l’Université Pierre et Marie Curie (Paris VI)
-
Jacques DESPUJOLS : Ingénieur de l’École Centrale des Arts et Manufactures (ECP) - Professeur émérite à l’Université de Reims-Champagne-Ardenne
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les constantes essentielles de la spectrométrie d’émission X sont les longueurs d’onde des raies spectrales ; on peut trouver des tables de longueurs d’onde dans des ouvrages ou articles de revues spécifiques [1] à [9] ainsi que dans les annexes de livres sur la spectrométrie X ou encore dans la documentation présentée par les firmes industrielles. Le présent article n’a pas seulement pour but de présenter des tables suffisamment précises et à jour ; son objectif est aussi de fournir aux utilisateurs les explications nécessaires pour consulter avec profit les tables destinées aux spécialistes, ainsi que certains ouvrages traitant de la spectrométrie X et difficiles à lire pour les non-initiés. Ces explications paraîtront très élémentaires aux lecteurs avertis, mais nous pensons cependant qu’elles peuvent être utiles aux personnes non familiarisées avec la spectrométrie X ; on peut considérer ce texte comme un complément à l’article Spectrométrie d’émission des rayons X. Fluorescence X [P 2 695] du traité Analyse et Caractérisation.
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Accueil > Ressources documentaires > Sciences fondamentales > Caractérisation et propriétés de la matière > Introduction aux constantes physico-chimiques > Constantes des spectres d’émission X > Rendements de fluorescence
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5. Rendements de fluorescence
5.1 Définition
Soit un atome ionisé en couche X (X = K, L 1 , L 2 , etc.). L’ionisation a libéré un électron atomique ; à la photo-ionisation en particulier correspond un photoélectron. Mais le cortège électronique de l’atome se réorganise avec l’émission de rayonnement (fluorescence X dans le cas de la photo-ionisation) et aussi avec émission d’électrons dits « électrons Auger », par référence aux travaux de Pierre Auger (effet Auger). On définit le rendement de fluorescence ωX pour la couche X comme étant la probabilité pour qu’une lacune électronique créée dans la couche X soit remplie par un électron en donnant lieu à une transition radiative.
Cependant des études plus fines distinguent des processus mis en évidence par Coster et Kronig. On est amené à introduire des rendements Coster-Kronig f à côté des rendements Auger a et de fluorescence ω avec ω + a + f = 1. Ceci n’intervient pas pour le niveau K qui est simple. Ces rendements permettent de définir une largeur partielle ou totale des niveaux.
Soit donc, par unité de temps,
la somme des probabilités de toutes les transitions radiatives possibles vers le niveau X et
la somme des probabilités de toutes les transitions non radiatives possibles vers ce même niveau. Le rendement de fluorescence s’exprime par :
5.2 Valeurs des rendements de fluorescence pour les raies de la série K
Les transitions non radiatives, mettant en jeu le niveau K, sont uniquement des transitions Auger.
On peut montrer que, pour la couche K et avec une bonne approximation, pour les transitions dipolaires,
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CAUCHOIS (Y.), SÉNÉMAUD (C.) - Longueurs d’onde des émissions X et des discontinuités d’absorption X. - 320 p., bibl., Tables Internationales de constantes sélectionnées, vol. 18, Pergamon Press (1978).
-
(2) - BEARDEN (J.A.) - X-ray wavelengths. US Atomic Energy Commission, Division of Technical Information, - NYO 10586, 1964, 531 p., bibl. résumé dans Rev. Mod. Phys. (USA.), 39, no 1, p. 78-124, janv. 1967.
-
(3) - BEARDEN (J.A.), BURR (A.F.) - Atomic energy levels. US Atomic Energy Commission, Division of Technical Information - NYO 2543-1, 1965, résumé dans Reevaluation of X-ray atomic energy levels. Rev. Mod. Phys. (USA) 39 no 1, p. 124-42, janv. 1967.
-
(4) - BURR (A.F.) - Characteristic X-ray emission lines, - dans CRC Handbook of spectroscopy, ROBINSON (J.W.) edit., vol. 1 (1974).
-
(5) - WHITE (E.W.), JOHNSON Jr (G.G.) - X-ray emission and absorption wave lengths and 2 θ tables. - Data Service DS 37 A, 2e édition, ASTM (1970).
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...
ANNEXES
Groupement pour l’Avancement des Méthodes Spectroscopiques et physico-chimiques d’analyse (GAMS)
Centre de Documentation Scientifique et Technique du CNRS
Centre National d’Information Chimique (CNIC)
Bureau National de l’Information Scientifique et Technique (BNIST)
Bureau des Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
Committee on Data for Science and Technology (CODATA)
Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée [International Union of Pure and Applied Chemistry] (IUPAC)
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