Diffraction des rayons X (DRX)

La diffraction en transmission des rayons X synchrotron est une technique de pointe qui exploite l’intensité exceptionnelle et la collimation élevée des faisceaux des rayons X produits par un synchrotron pour réaliser des mesures très précises de la structure cristalline des matériaux. Elle est particulièrement adaptée à la caractérisation des phases crystallines, présentes dans les matériaux solides.

La diffraction des rayons X permet de déterminer les organisations atomiques et moléculaires au sein d’un matériau  à partir des intensités et directions des faisceaux déviés par les atomes.

Grâce à la brillance et à la résolution offertes par les faisceaux synchrotron, il est possible d’atteindre une très haute précision. La grande quantité de photons qui frappent les échantillons permet des analyses extrêmement rapides, jusqu’à 1 seconde pour les poudres et les tôles fines. Grâce à son énergie élevée, le faisceau peut traverser des matériaux de forte densité sur des épaisseurs significatives (entre 10 et 15 mm pour le nickel, 30 à 40 mm pour l’acier ou le titane, et jusqu’à 70 mm pour l’aluminium) ou à géométrie complexe.

Atouts de la diffraction synchrotron en transmission

L’apport unique du rayonnement synchrotron

  • Faisceau de rayons X intense, stable et hautement focalisé
  • Mesures non-destructives, très rapides et locales
  • Expériences sous conditions contrôlées (température, humidité, atmosphère) et dynamique en temps réel
  • Résolution spatiale micrométrique
  • Possibilité de mesures in situ ou in operando, durant des traitements thermiques, chimiques ou mécaniques

Mesures et analyses en diffraction

  • Identification et quantification des phases cristallines
  • Suivi de l’évolution des phases
  • Capacité de pénétration élevée pour des analyses en profondeur
  • Mesures ponctuelles
  • Cartographies 2D et 3D
  • Possibilité de mesures in situ ou in operando

L’expertise Novitom en diffraction 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
  • 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 avec au moins une phase cristalline
  • Pièces métalliques usinées, soudées ou traitées thermiquement
  • Matériaux composites et revêtements fonctionnels (films minces, dépôts multicouches, traitements de surface)
  • Dispositifs électroniques et microcomposants
  • Échantillons biologiques minéralisés (os, dents)

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

Unveiling the impact of topical formulations on the organization of stratum corneum lipid barrier using X-ray micro-diffraction

Unveiling the impact of topical formulations on the organization of stratum corneum lipid barrier using X-ray micro-diffraction

X-ray diffraction reveals the structural organisation of the intercorneocyte lipids in the stratum corneum X-ray microdiffraction (µXRD) unveils the structural…

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.

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 (SAXS)

Fluorescence rayons-X en microfaisceaux (µXRF)

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

NOVITOM : votre partenaire en R&D, imagerie et analyses avancées

Expertise

Une équipe pluridisciplinaire experte des techniques analytiques utilisées par les scientifiques.

Innovation

Des approches analytiques originales pour vos développements de produits, de procédés, en contrôle ou marketing.

Accompagnement

Connaissances et savoir-faire uniques en sciences analytiques et imagerie 2D-3D-4D.