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Cours de Microanalyse
Cours de Microanalyse
destiné au 1ère Année Master I (LMD)
en Génie des Matériaux
Présenté par Dr Nedjemeddine BOUNAR
Laboratoire d’Interaction Matériaux et Environnement
Département génie des procédés
Faculté des sciences et de la technologie
Université de Jijel

Cours de Microanalyse
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Sommaire
Chapitre I : Introduction aux méthodes d’analyse……………………………………………..3
Chapitre II : La diffraction des RX ………………………………...………………………………5
II.1. Introduction …………………………………………...……………………6
II.2. Production des RX …………………………………………………………6
II.3. Spectre de raies ……………………………………………………………..7
II.4. Loi de Bragg …………………………………...……………………………8
II.5. Diffraction des RX sur poudres…………………………………………..8
II.6. Intensité des raies ………………….……………………………………. 10
II.7. Applications ……………….………………………………………………10
Chapitre III : Fluorescence des Rayons X et XPS…….……………………………………….12
III.1. Principe……………………………..……………………………………..13
III.2. Appareillage……………………………………………………………...14
III.3. Applications……………………………………………………………...17
III.4. XPS, Auger, XANES…………...……………………………………….. 23
Chapitre IV : La microscopie électronique à balayage……………………………………...24
IV.1.Principe…………………………………………………………….……… 25
IV.2. Poire d'interaction……………………………………………………….27
IV.3. Émissions d'électron secondaires………………...…………………… 31
IV.4. Émissions d'électron rétrodiffusion………………………………….. 32
IV.5. Appareillage…………………………………………………………....... 36
IV.6. Applications …….……………………………………………………….48
Chapitre V : Méthodes d’analyse thermique…………………………………………...… 49
V.1. Introduction………………………………………….…………………….50
V.2. Analyse calorimétrique(DSC)…………………………………………..50
V.3. Analyse Thermique différentielle (ATD)……………………………...52
V.4. Analyse Thermogravimétrique(ATG)………………………………… 53
Bibliographie ……………..……………………………………………………56

Cours de Microanalyse
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Chapitre I
Introduction aux méthodes
d’analyse

Cours de Microanalyse
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Les méthodes d’analyses trouvent leur application dans des domaines
extrêmement variés. Qu’il s’agisse de surveiller la qualité des produits alimentaires, de
tester des moteurs dans l’industrie automobile, de commander des processus dans
l’industrie chimique ou pharmaceutique, dans la médecine, la métallurgie ou la
surveillance de l’environnement, partout des méthodes d’analyse sont mises en œuvre
pour commander des processus, pour garantir la qualité ou même pour prouver que
l’on respecte les réglementations légales.
Il est indispensable pour appréhender un matériau de le caractériser, c'est-à-dire
d'en analyser les propriétés. Il existe de nombreuses techniques de caractérisation des
matériaux qui reposent sur différents principes physiques de base : les interactions
rayonnement-matière, la thermodynamique et la mécanique.
Pour quoi on analyse ?
 ALALYSE quantitative: dosage, rendement, % relatif.
 Analyse quantitative : caractérisation, détection, identification.
On distingue deux méthodes d’analyse
 Méthodes physiques : basées: sur les propriétés physiques ( Teb, viscosité,
indice de réfraction
 Méthodes Spectroscopiques: basées sur l’interaction matière /lumière.
Les principales techniques utilisant l'interaction rayonnement-matière sont :
 microscopie :
o microscopie électronique à balayage (MEB) : elle est une technique de
microscopie électronique basée sur le principe des interactions électrons-
matière,
o microscopie électronique en transmission (MET) : on bombarde d'un
faisceau d'électrons un échantillon mince principalement pour en obtenir
la figure de diffraction,
o microscope optique : la simple et traditionnelle observation à l'échelle
microscopique ;
 rayons X : diffraction des rayons X, fluorescence X, radiographie ;
 rayon de neutrons : diffraction de neutrons, neutronographie et activation
neutronique.
En ce qui concerne les techniques faisant appel à la thermodynamique, l’analyse
thermique, on retrouve la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et l'analyse
thermogravimétrique (ATG). Voir aussi Analyse thermomécanique (TMA).

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Chapitre II
Diffraction des Rayon X