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Sonder la composition de matériaux hétérogènes en associant la diffraction à la tomographie, par Jean-Louis Hodeau

Le 18 septembre 2008, 16h15

Comment sonder localement la distribution de compositions et de phases de matériaux hétérogènes tels que les ciments, les alliages, les nano-composants, les os, les pigments ou les produits dérivés des minerais ? Il est possible de combiner l’excellente résolution spatiale de la tomographie avec les capacités d’analyse quantitative offertes par la diffraction des rayons X. Cette technique de « Diffraction-Tomographie » peut être réalisée en parallèle avec une tomographie par absorption ou par fluorescence, conduisant ainsi à une analyse « multimodale » non-destructive ayant des applications dans des domaines aussi variés que la science des matériaux, la chimie, la géologie, les sciences environnementales et médicales, la paléontologie et les matériaux du patrimoine.

Cette méthode de « diffraction tomographie » permet d’imager directement et de façon sélective la répartition spatiale de chaque phase (cristallisée ou amorphe) à cœur du matériau. Ensuite, une fois les domaines élémentaires déterminés, une analyse inverse permet d’extraire les diagrammes diffractés ou diffusés pour chaque phase. Elle permet ainsi une analyse structurale sélective et non-destructive avec une sensibilité meilleure que 0.1% massique. Afin de démontrer les possibilités de cette méthode, nous avons analysé la structure et la composition locale d’un d’une poudre polycristalline contenant du quartz-calcédoine et des pigments de fer. Nous avons aussi pu visualiser les produits d’une transformation sous haute pression des molécules de carbone fullerène (C60) en diamant cristallisé ou amorphe.

Rafraichissement à partir de 16h.

Contact : Claire Marrache-KIKUCHI