Abstract :
[fr] La luminescence induite par plasma (Plasma-Induced Luminescence, PIL) est une nouvelle technique de luminescence qui utilise les radiations d’un plasma induit par laser comme source d’excitation[1]. Plusieurs dispositifs expérimentaux peuvent être utilisés pour enregistrer la PIL, en utilisant le plasma généré directement à la surface de l’échantillon[1,2], ou indirectement, c’est-à-dire dans l’atmosphère[3,4]. La seconde méthode est complètement non-destructive mais ne permet pas l’analyse conjointe de la composition élémentaire par spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS).
Nous avons comparé les deux méthodes appliquées, entre autres, à la calcite (CaCO3), en utilisant un dispositif classique pour la PIL combinée à la LIBS (Figure a), et un autre pour la PIL «indirecte» (Figure b). L’emploi d’une caméra couleur synchronisée permet d’enregistrer des images PIL qui peuvent être assemblées afin d‘obtenir très rapidement une cartographie de luminescence de la surface d’un échantillon. En effet, la taille du plasma, qui détermine l’étendue de la zone excitée, est plus grande que le pas de déplacement généralement fixé lors de l’acquisition des cartographies LIBS. Il est dès lors possible d’augmenter la longueur du pas et de diminuer ainsi le temps analytique.
Pour les échantillons testés, les deux méthodes fournissent des résultats similaires entre eux et similaires aussi à ceux obtenus par cathodoluminescence, ce qui laisse à penser que les électrons sont ici la source principale d’excitation. Cependant, uniquement les centres de luminescence à longue durée de vie ne sont accessibles car un délai de l’ordre de quelques millisecondes doit être appliqué entre le tir laser et le début de l’enregistrement afin de garantir que le brouillard formé par le plasma refroidit soit complètement dissipé.
Références
1. M. Gaft, L. Nagli, Y. Groisman, Optical Materials. 368-375, 34 (2011)
2. M. Gaft, Y. Raichlin, F. Pelascini, G. Panzer, V. Motto-Ros, Spectrochimica Acta Part B. 12-19, 151 (2019)
3. E. Clavé, M. Gaft, V. Motto-Ros, C. Fabre, O. Forni, O. Beyssac, S. Maurice, R.C. Wiens, B. Bousquet, Spectrochimica Acta Part B. 106111, 177 (2021)
4. S. Veltri, M. Barberio, C. Liberatore, M. Sciscio, A. Laramée, L. Palumbo, F. Legaré, P. Antici, App. Phys. Lett. 021114, 110 (2017)
