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Centre de recherche et d’enseignement
des géosciences de l’environnement
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Outils MATRIX

La particularité de la plateforme réside à la fois dans la complémentarité des équipements disponibles et dans ses performances exceptionnelles en terme de résolution spatiale. Tous types de matériaux peuvent être imagés en 2 et 3 dimensions avec une résolution spatiale allant de plusieurs centaines de micromètres à une dizaine de nanomètres.

Le parc instrumental de MatriX se compose d’un diffractomètre RX, de plusieurs spectromètres de fluorescence RX, de deux tomographes RX à haute résolution spatiale (micro et nano-tomographe RX) acquis dans le cadre de l’EquipeX NANO-ID, ainsi que d’un laboratoire de préparation des échantillons et d’un parc informatique dedié au traitement des données et à l’analyse des images.

Diffractomètre RX

Diffractomètre RX (X’Pert Pro MPD, Panalytical) pour réaliser des analyses sur poudre (DRX) et des micro-analyses résolues spatialement à l’aide d’un capillaire de diamètre 100 µm (micro-DRX).

Microscope analytique RX dernière génération

Appareil (AttoMap-310, Sigray) offrant les plus hautes résolutions spatiales disponibles en laboratoire, de l’ordre de quelques micromètres (3-5 µm). Doté de sensibilités inégalées en laboratoire (de l’ordre du ppm), ce spectromètre permet une cartographie chimique rapide de la distribution d’éléments à l’état de traces. De plus, grâce à un détecteur basse énergie et une enceinte sous vide, il est capable d’imager et quantifier (<1%) les éléments légers jusqu’au carbone.

Microscope analytique RX

Appareil (XGT-7000, Horiba) couplant la micro-fluorescence X (micro-XRF) à la microscopie RX pour réaliser des micro-analyses chimiques et de l’imagerie chimique 2D (cartographie hyperspectrale) avec une résolution spatiale de 10 et 100 µm.

Appareil XRF portable

Appareil portable (X-200, SciAps) pour réaliser des analyses élémentaires qualitatives et quantitatives sur site et/ou sur des échantillons de grande taille. 

Prototype HERMES-TXRF

Prototype développé en collaboration avec l’équipe FAME de l’ESRF. 

Le prototype d’un spectromètre de micro-fluorescence X en dispersion de longueur d’onde (HERMES pour  High Energy Resolution Microscope for Environmental Sciences) permet des analyses de fluorescence X avec une très haute résolution en énergie, de l’ordre de 1-10 eV. Son objectif est d’améliorer la sensibilité aux éléments légers et aux traces et d’accéder in-situ aux degrés d’oxydation de certains métaux.

Le prototype d’un spectromètre de fluorescence X en réflexion totale (TXRF) a pour but de réaliser des analyses élémentaires rapides et quantitatives sur poudres. Les avantages d’un tel montage par rapport à la XRF classique sont multiples : augmenter la sensibilité et améliorer la quantification des éléments. 

Micro-tomographe RX

Appareil (MicroXCT-400, Zeiss) pour réaliser de l’imagerie 3D multi-échelle en contraste d’absorption X, avec une résolution spatiale variant entre 0,7 µm et 65 µm (micro-CT).

Live de laboratoire: visitez notre équipement ! 

Nano-tomographe RX

Appareil (UltraXRM-L200, Zeiss) unique en France, pour de l’imagerie 3D à très haute résolution spatiale (150 et 50 nm) en contraste d’absorption et en contraste de phase (nano-CT).

Laboratoire de préparation des échantillons

Laboratoire équipé :

  • d’un stéréo-microscope optique pour la manipulation et la fixation des petits échantillons (Leica M80)
  • d’un microscope Zeiss-adapté au dépôt de marqueurs (billes d’or micrométriques). 
  • d’un appareil de séchage en conditions supercritiques, par contournement du point super-critique du CO2 (EM CPD 3000, Leica Microsystems).
  • d’une micro-scie de précision (IsoMET 4000, Buehler) pour la réalisation de sections fines (épaisseur minimale de 200 µm)
  • d’un appareil de micro-usinage (MINITECH CNC Mini-Mill/GX)
  • d’une imprimante 3D (RAISE 3D PRO2) pour la conception de porte-échantillons spécifiques
  • de matériel pour l’inclusion des échantillons et leur polissage
  • de petit matériel dédié à la préparation des échantillons pour les analyses de DRX (broyage, séparation de phases, extractions, traitements chimiques).

Analyse des images

Une salle de traitement des données issues des instruments de la plateforme Matrix a été spécialement aménagée. Elle offre l’accès à 3 postes de travail équipés de:

  • Licences AVIZO et OSR Dragonfly pour le traitement et l’analyse des images 3D
  • Logiciels libres (ImageJ, iMorph, PyMCA) pour l’analyse d’images 2D et 3D
  • Base de données minéralogiques pour l’interprétation des diffractogrammes RX.

La capacité de stockage des disques durs et un serveur de stockage (30 To dédiés à la tomographie RX) permettent de conserver les données sur une période d’au moins 1 an.