AC La microtomographie synchrotron

La technique de diffraction des rayons-X consiste à remonter aux organisations atomiques et moléculaires au sein d’un matériau à partir des directions et des intensités des faisceaux de rayons-X déviés par les atomes.

L’information structurale est d’autant plus riche que le matériau est « bien ordonné », on dit aussi « cristallisé ». Outre la structure cristalline, cette technique fournit des informations sur la taille des cristallites, leur orientation ou bien encore les contraintes internes. Ces informations sont souvent indispensables pour comprendre les propriétés d’un matériau et suivre les effets d’un traitement sur ce matériau. La diffraction des rayons X est aussi un outil efficace de contrôle qualité et d’identification de substances cristallines.

En couplant la technique de diffraction à des micro-faisceaux de rayons X issus de sources synchrotron, la diffraction X devient microdiffraction. Cela permet de réaliser des cartographies structurales 2D et d’analyser des objets micrométriques.

Atouts de la diffraction des rayons-X

> Informations structurales de l’échelle atomique à l’échelle supramoléculaire
> Grande sensibilité aux changements structuraux
> Diversité des dispositifs de mesure : in situ, volume ou surface, suivi en temps
> Résolution spatiale de l’ordre du micromètre
> Mesures non destructives

Mesures et analyses en microdiffraction

L’expertise Novitom en microdiffraction des rayons-X

> Préparation minutieuse des conditions expérimentales, adaptées à chaque typologie d’échantillon.

> Analyse des données, basée sur les connaissances de nos experts en diffraction des différents types de matériaux.

> Mise au point de protocoles d’analyse pour des échantillons aussi complexes que les échantillons biologiques (notamment peau, cheveu) en microdiffraction.

> Offre d’analyses à façon : de manière unitaire ou sur de grandes séries d’échantillons, en environnements contrôlés si besoin.

Types d’échantillons

  • Matériaux solides : métaux, composites, matériaux compactés ou multicouches
  • Matériaux biologiques d’origine végétale ou animale, y compris humaine pour cheveux, peau ou dents.
  • Matériaux liquides ou visqueux : suspension de pigments ou nanoparticules, gels, crèmes
  • Matériaux fibreux

Complémentarité avec d'autres techniques

Microscopie électronique à balayage basse tension (SEM-FEG)

Microtomographie rayons-X (µCT)

Microtomographie rayons-X in situ

Microscopie à force atomique (AFM)

Diffusion des rayons-X aux petits et grands angles (SAXS, WAXS)

Fluorescence rayons-X en microfaisceaux (µXRF)

Spectroscopies infrarouge (FT-IR) et ultraviolet (UV)

Quelques caractéristiques techniques​

Les diffractomètres pour mesures en réflexion ou transmission, en incidence rasante ou aux petits angles se trouvent en tant qu’équipements de laboratoire ou en installation synchrotron (respectivement plus accessible ou plus performant).

  • Energie des rayons X : ajustable à la nature des matériaux
  • Résolution spatiale : 100 nm -> 1 mm
  • Temps d’acquisition : minimum env. 10 ms
  • Taille des échantillons : 10 µm -> 10 cm
  • Préparation des échantillons : selon la nature des échantillons et la typologie des mesures, aucune préparation, ou utilisation de coupes minces
  • Environnement contrôlé en option : température, humidité, stress mécanique, etc.

Exemples d'analyses et tests exploitant la diffraction des rayons X

Revendications pour le renforcement des propriétés mécaniques

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La technique de microscopie à forme atomique est utilisée pour réaliser une topologie (profilomètrie) de la cuticule tout en mesurant…

Revendication pour la pénétration d’un actif dans la cuticule

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Observer et quantifier la présence d’un actif dans un tissu est souvent difficile à cause des très faibles quantités de…

Analyse et visualisation de volumes des glandes sébacées

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The dissolution of coated tablets highlighted by X-ray microtomography

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