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Les amplitudes des différentes distributions lointaines de la transformée de Fourier d'un spectre EXAFS contiennent des informations précieuses pour la caractérisation de l'ordre local autour d'un atome donné. Ces informations sont souvent nécessaires pour la proposition de modèles. Or souvent dans cette zone, les distances inter atomiques correspondent à des libres parcours moyens du photoélectron assez importants. La contribution due à la diffusion multiple perturbe le signal propre de la diffusion simple des atomes diffuseurs. Afin de mieux évaluer l'influence de la diffusion multiple dans nos échantillons constitués de granulats à base de SiO2attaqués par la réaction alcali-silice, nous avons calculé les différents parcours de diffusion simple et multiple dans ce composé. Les calculs montrent que lorsque la contribution de la diffusion multiple n'est pas atténuée, l'exploitation des voisins lointains est difficile voir impossible. La modélisation des spectres TF expérimentaux a pu être réalisée uniquement en négligeant la contribution de la diffusion multiple. Ce résultat va nous permettre l'exploitation des voisins lointains en particulier les atomes silicium dans le granulat brut et après dégradation en se basant sur le formalisme de la diffusion simple.

in this work, we studied the electron beam scattering due to the introduction of two gases : water vapour and helium within the specimen chamber of the Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM) and the effects of this phenomenon on the image quality and on the microanalysis results. An increase in the pressure involves an amplification of the electron beam scattering phenomenon up to 160 microns when water vapour is used. The best results are obtained with helium. The use of this gas allowed a better focusing of the electron beam on the micronic particle which led to an improvement of the chemical contrast of the images, like the stability of the results of microanalysis X. In addition, with helium we showed an improvement in the signal-to-noise ratio which not only leads to obtain images of good quality but also to improve the limit of detection of the microanalysis system. In spite of the advantages of the use of helium, an important focusing of the electron beam, can induce an increase in the temperature of the surface of the sample by causing its degradation especially for fragile materials or a dehydration of hydrated samples.

Des opérations de meulage sont régulièrement effectuées sur des matériaux métalliques pour préparer les surfaces ou pour améliorer l'état de ces surfaces après soudage. Ces opérations réalisées manuellement engendrent un écrouissage superficiel, une modification de la structure du matériau et par conséquent des contraintes résiduelles. Une étude expérimentale a été menée sur un acier à bas carbone (A42-CP) et un acier inoxydable austénitique (316L) afin de caractériser les effets du meulage. Le meulage manuel étant difficile à maîtriser (effets non reproductibles), un banc d'essai utilisant une machine portative a été réalisé afin de contrôler les différents paramètres caractéristiques des opérations de meulage. Ensuite, la détermination de la rugosité des surfaces meulées s'est faite par profilornétrie 2D et les contraintes résiduelles ont été mesurées sur un appareil Set-X Elphyse. Les profils de contraintes obtenus montrent d'une part que sur un même matériau, des meulages réalisés dans les mêmes conditions aboutissent à des résultats semblables et d'autre part, que les deux matériaux utilises se comportent différemment. Ainsi, d'un point de vue métallurgique, on observe que le meulage de l'acier A42 favorise un écrasement des grains proches de la surface alors que le meulage de l'acier inoxydable 316L fait apparaître de nombreuses bandes de glissement.

In this work we will present a study of the effects of some parameters such as pressure and data acquisition duration in EDS microanalysis results. The chamber pressure has been increased from 1 Torr (133 Pa) to 15 Torr (1995 Pa). Measurements with times of measurement varying between 180 seconds and 1800 seconds were carried out. Small size particles of iron and silicon are analyzed. The results show that at 1Torr (133 Pa), the primary electron beam can move if the time of measurement is long, which introduces some mistakes in the microananlysis results. Moreover an increase in the chamber pressure induces an amplification of the skirt beam phenomena up to 160 microns. This fact adds some noise coming from the environment around the analyzed particle. We showed that, the displacement of the electron beam during measurement caused a decrease in the iron concentration versus the time of measurment which reachs approximately 15 % when the time of measurement is 1800 seconds.

Dans une étude récemment publiée, nous avons montré l'intérêt de l'utilisation des techniques physiques telles que la diffraction des rayons X, la fluorescence X et la microscopie électronique à balayage environnementale (MEBE) équipée en microanalyse X dans l'identification de la tuberculose ostéo-articulaire sur du matériel ostéo-archéologique. L'objectif de l'étude actuelle est l'application du MEB environnemental dans l'identification de la maladie tuberculeuse dans des os provenant de biopsie. Nous avons étudié d'abord l'effet d'un traitement à la potasse sur le carbonate de calcium, composant dont la présence au sein de la lésion osseuse serait spécifique de la tuberculose. Une attaque dans une solution de potasse KOH 2M à 105 °C pendant 2 heures, a été retenue comme condition de traitement. Le traitement a été appliqué ensuite à un os sain frais pour en apprécier l'efficacité sur le collagène dont la présence pourrait gêner la lecture du carbonate de calcium au MEB. Enfin, le même traitement est appliqué à un os tuberculeux. Nous avons montré une conservation de la structure apatitique de l'os après traitement et une destruction partielle du collagène. Dans l'os tuberculeux, nous avons mis en évidence la conservation partielle du dépôt de carbonate de calcium dont une partie n'a pas résisté au traitement. Ces résultats permettent de définir les termes d'une nouvelle méthode de traitement à la fois plus agressive pour le collagène et moins agressive pour le carbonate de calcium et confirment, par la qualité des images et la précision des analyses, les potentialités des applications du MEB environnemental dans la recherche médicale.

La réaction alcali-granulat (RAG) est un processus physico-chimique de dégradation interne des bétons. Les bétons atteints par cette réaction sont constitués de granulats dits alcali-réactifs. Ces granulats comportent des phases de type quartz présentant des défauts internes appelés silanols. Le développement de la RAG au sein du granulat s'accompagne d'un accroissement du nombre de silanols internes. Pour étudier cette transformation structurale, nous avons suivi l'évolution des pics de diffraction des rayons X de la phase quartz en fonction de l'avancement de la réaction. Le granulat silex étudié présente des largeurs de raies à mi-hauteur importantes traduisant la présence de silanols internes. Au fur et à mesure que la réaction progresse nous observons une réduction de la largeur de raie à mi-hauteur et de la surface des pics de diffraction. Nous interprétons ce résultat comme une amorphisation de zones riches en défauts internes, les zones les mieux cristallisées, situées vraisemblablement au centre de ces domaines imparfaits se trouvant progressivement dégagées au cours de l'attaque.

Les techniques X (diffraction et fluorescence) sont indispensables dans le domaine des déchets ultimes et de leur traitement. En effet ces déchets 'toxiques' doivent être stabilisés et solidifiés avant d'être mis en décharge. Les techniques X nous ont donc permis de caractériser les déchets bruts (REFIOM : résidus d'épuration des fumées d'incinération d'ordures ménagères) et de déterminer un mode de traitement adapté. Ce procédé a pu être validé par la caractérisation des déchets traités, c'est à dire qu'on a pu mettre en évidence la formation de phases (ettringite, monochloroaluminate de calcium hydraté) moins solubles qui fixent certains polluants (chlorures et sulfates principalement) et qui favorisent la solidification. De plus, ces techniques ont été très utiles afin d'appréhender les comportements des déchets traités à la lixiviation. La caractérisation chimique par fluorescence X de chaque 'tranche' obtenue par un découpage radial du monolithe lixivié a permis de suivre l'évolution des profils de concentration dans le monolithe pendant la lixiviation. L'étude de ces gradients de concentration associée à des analyses par diffraction X nous a permis de préciser les scénarios de transfert des chlorures ; ces scénarios de transfert étant fortement conditionnés par l'évolution du pH.

Nous présentons les premiers résultats obtenus par spectroscopie d'absorption X au seuil K du zinc et d'émission X sur la structure atomique de clusters formés à partir de zinc et d'oxygène, confinés à l'intérieur des cavités de la sodalite. Nous avons commencé par une étude de la structure des références ZnAl2O4et ZnO. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les données cristallographiques. Dans le cas des échantillons de sodalite, le zinc est entouré en premiers voisins par de l'oxygène dans un environnement tétraédrique ; la distance Zn-O est de 1.97 Å. En seconds et troisièmes voisins le zinc est entouré par de l'aluminium et du zinc respectivement à des distances Zn-Al de 2.86 Å et Zn-Zn de 3.38 Å. Une étude de l'influence de la température de calcination a également été faite. Ces résultats ont permis la mise en évidence d'une forte interaction des clusters avec la charpente.

The formation of small zinc oxide clusters in fully Zn-exchanged LTA zeolite and partially Zn-exchanged sodalite submitted to appropriate thermal treatments was investigated by X-ray absorption spectroscopy at the Zn K-edge. The absence of extraneous ZnO or ZnAl2O4 particles as well as the changes in the zeolite framework produced by thermal treatments was checked by X-ray diffraction as well as 29Si and 27Al MAS NMR. In all the samples, the Zn cations are tetracoordinated to oxygen. In fully Zn-exchanged zeolite A, the EXAFS spectra result from the contribution of inequivalent Zn2+ cations belonging to clusters of different size located in either the sodalite cages or the α-cages. In partially Zn-exchanged sodalite, after calcination, the presence of aluminum belonging to the framework as second neighbors of Zn at 2.86 Å is demonstrated, whereas Zn neighbors of Zn are moved away to 3.39 Å instead of 3.24 Å in crystalline ZnO. The results are consistent with the adsorption on the sodalite framework of clusters involving three Zn cations probably hydrolyzed and belonging cither to the same cage or to three adjacent cages.

Crystalline quality and the silanoles defects (Si-OH) present within the structure of natural SiO2 play an important role in its reactivity. In this work, the relationship between the loss of silanoles and the crystallinity improvement upon heating between 450 degC and 650 degC was shown using X-Ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform mid Infrared Spectroscopy in Attenuated Total Reflection (ATR). A shift of the principal band Si-O-Si from 1078 cm[?]1 to 1082 cm[?]1 and the decrease of the intensity of the Si-OH bands at 555cm[?]1and at 950cm[?]1 upon heating between 450 degC and 650 degC were shown. The reduction of the band is correlated to the loss of silanoles. In agreement with FT-IR results, the decrease of the FWHM of the XRD peaks shows that the crystalline quality is improved upon heating. This result leads to a decrease of the reactivity of SiO2 aggregate under chemical attacks.