Couplage de l'imagerie EDS / WDS / cathodoluminescence spectrale : Apports en minéralogie et analyse des éléments-trace 

Guillaume WILLE (BRGM) Orléans, Ida DI CARLO (ISTO) Orléans

La cathodoluminescence (CL) est un phénomène d’émission photonique que l'on observe lorsqu'un faisceau d'électrons produit par un canon à électrons (dans un MEB, par exemple) bombarde un échantillon. On en trouve des applications dans de nombreux domaines, par exemple les semi-conducteurs, les archéomatériaux, la joaillerie, la minéralogie, et même les échantillons biologiques.

Par exemple, dans le domaine des géosciences, la CL est appliquée sur différents types de roches et de minéraux, afin d’en déterminer des caractéristiques chimiques et cristallographiques, en lien avec l’origine et l’histoire du minéral, la composition chimique, la phase cristallographique, la zonation (nature et distribution des éléments chimiques, tant majeurs, que mineurs et traces)…

Différents types de systèmes installés sur des MEB et microsondes électroniques permettent d’accéder à des données spectrales et des images de luminescence, d’une image panchromatique (intensité globale de luminescence) à l’imagerie hyperspectrale permettant un traitement fin des données spectrales (nature des phases, éléments-traces tels que lanthanides, métaux…). Couplée à l’analyse chimique élémentaire (EDS, WDS), la CL est un outil puissant de caractérisation des matériaux, et notamment les géomatériaux.