On the application of charged particle activation analysis to the trace characterization of semiconductor materials

Résumé On décrit l'application de l'analyse par activation aux particules chargées (AAPC) avec mesure après irradiation à la détection de traces d'oxygène, de bore et de lithium. On utilise l'activation aux protens, aux alpha et aux³He pour le dosage non-destructif de l'oxygene dans le silicium. Les limites de détection expérimentale sont respectivement de 0,06 ppm, 0,05 ppm et 5 ppb. L'activation aux³He, couplée à une séparation radiochimique après irradiation, a été employée pour les analyses de l'oxygène dans le germanium avec une limite de détection de 10 ppb. De nouvelles techniques ont été développées pour le dosage du bore et du lithium, basées sur la mesure du⁸Li (T: 850 msec) et de¹²B (T: 20 msec), respectivement et utilisant une technique de mesure β en co?ncidence avec deux scintillateurs minces de plastique. Les possibilités de cette méthode presque “prompte” sont illustrées avec des résultats concernant le silicium, le germanium et des échantillons de verre.      

Dosage du silicium dans l'aluminium raffine par irradiation aux neutrons thermiques et separation de la silice par precipitation

Résumé La réaction³⁰Si (n, γ)³¹Si (2,6 h) est suffisamment sensible pour permettre le dosage du silicium présent dans un matériau à de très faibles teneurs. Toutefois, le fait que le rayonnement utilisable soit un rayonnement β⁻, suppose une séparation chimique très sélective du silicium, réalisable dans un laps de temps suffisamment court. Les méthodes de séparation habituellement utilisées pour le dosage de traces de silicium:—extraction du complexe silico-molybdique, —distillation de l'acide fluosilicique, ne nous ont pas permis d'obtenir des résultats fiables. On a donc utilisé la méthode de précipitation, après addition dans les échantillons et les étalons, d'une masse exactement connue de silice en solution. Compte tenu du fait que le rendement de précipitation s'établit avec précision par simple pesée, la réaction n'a pas besoin d'être quantitative. Le précipité est purifié par double précipitation et sa pureté contr?lée par spectrométrie γ. Après remise en solution dans HF à une température de 5° C afin d'éviter des pertes en Si, le comptage est effectué dans une capsule à fond de mylar posée sur le compteur; on a ainsi une excellente reproductibilité de comptage et on mesure l'activité de la couche limite. Les étalons, constitués par de la laine de quartz, sont traités de la même fa?on que les échantillons. L'expérience montre que les interférences chimiques sont négligeables. Par contre une très bonne thermalisation du flux de neutrons est indispensable à cause des réactions:³¹P (n,p)³¹Si³⁴S (n, α)³¹Si. Compte tenu des teneurs en phosphore et en soufre dans l'aluminium raffiné, et des caractéristiques du flux de neutrons au cours de l'irradiation dans un caisson d'eau lourde, notre limite de dosage est de 3±0,5 μg/g. Les résultats obtenus permettent d'obtenir de très bons recoupements et notamment des droites d'étalonnage précises pour la spectrographie d'émission. On peut traiter 6 échantillons et 2 étalons en une journée de 8 heures.     

Determination de O et N dans les metaux alcalins et de O dans d'autres metaux par methode d'activation γ avec separation chimique des isotopes de courtes periodes

Résumé On a étudié une méthode de séparation rapide des isotopes de courte période¹⁵O et¹³N dans les métaux alcalins et¹⁵O dans d'autres métaux pour déterminer l'oxygène et le carbone par activation γ à l'aide d'un microtron.     

Sur les dosage du carbone et de l'oxygene dans le sodium ou le cesium par activation au moyen de photons gamma

Résumé On expose les méthodes mises au point pour déterminer les très faibles teneurs en carbone et oxygène dans le sodium ou le césium. Ces deux éléments sont en effet do sables respectivement par les réactions nucléaires suivantes:¹²C (γ, n)¹¹C et¹⁶O(γ, n)¹⁵O. Les procédés de séparation chimique utilisés pour séparer carbone 11 et oxygène 15 sont décrits. L'influence des réactions nucléaires compétitives produisant ces mêmes radioisotopes à partir des autres impuretés ou de la matrice dans le cas du sodium est discutée. On donne de nombreux exemples d'applications. Ces méthodes ont en particulier permis de déterminer des teneurs en oxygène de quelques 10⁻¹ μg/g, et en carbone d'environ 1 μg/g, dans le sodium. Les concentrations trouvées dans le césium sont plus élevées. On compare les résultats avec ceux obtenus par d'autres méthodes.     

Die direkte quantitative dünnschicht-chromatographische Analyse

Peu de méthodes d'évaluation quantitative, utilisées dans la chromatographie en couche mince, sont optimalement appropriées à la gamme d'application de cette méthode de séparation microanalytique. La plupart des méthodes employées jusqu'ici sont trop insensibles par le facteur 10. De plus en plus, on applique donc des méthodes d'évaluation directe, dont nous rapportons par la suite. En ce cas, des quantités, dans l'ordre du micro- et nanogramme, présentes dans les différentes zones du chromatogramme, suffisent à l'évaluation quantitative. Le dosage se fait, à l'aide des appareillages appropriés, par la mesure spectrophotométrique de la rémission. La reproductibilité des résultats se situe près de s _rel. = ±3–4%.     

Localisation exacte du fluor le long d'aiguilles polluees d'abies alba par microanalyse au moyen de protons

Résumé De micro-analyse par réaction nucléaire est utilisée pour étudier la répartition d'éléments polluants dans les végétaux. C'est ainsi que la détection directe du rayonnement α de la réaction¹⁹F (p,α)¹⁸O est un moyen d'observer quantitativement la répartition du fluor accumulé par des aiguilles polluées d'Abies alba. Par cette technique, qui permet de mesurer la quantité de fluor réparti près de la surface, nous avons mis en évidence deux sites distincts d'accumulation du fluor: l'un à la pointe nécrosée de l'aiguille, le deuxième dans la bande étroite de tissus faisant la démarcation entre les tissus sains et les tissus nécrosés. La répartition du fluor le long de l'aiguille et les teneurs mesurées diffèrent selon la face considérée: la face supérieure est plus polluée que la face intérieure. L'age des aiguilles intervient d'autre part sur l'importance de l'accumulation fluorée.     

A neutron activation technique for the isotopic analysis of rhenium in the subnanogram-region

Résumé On applique l'activation neutronique aux mesures d'abondance isotopique du rhénium dans les matériaux lunaires. On y parvient en comparant les activités induites par (n, γ) de¹⁸⁶Re et¹⁸⁸Re au moyen des raies γ de respectivement 137 et 155 keV. Afin d'éviter les interférences, (spécialement celles de¹⁹⁹Au et^99mTc) on a besoin d'un procédé conduisant à une grande pureté radiochimique. De plus, on détermine les teneurs en rhénium et tungstène. On a remarqué une anomalie isotopique du rhénium dans les échantillons d'Apollo-14, montrant un enrichissement remarquable en¹⁸⁷Re (de 1,4 à 1,8% dans les sols et jusqu'à 29% dans les brèches). On montre enfin que cet enrichissement est partiellement d? à l'irradiation neutronique sur la surface lunaire par la réaction¹⁸⁶W(n,γ)¹⁸⁷W ¹⁸⁷Re. Cependant, l'anomalie observée, causée principalement par les neutrons intermédiaires, n'est pas produite uniquement par les neutrons lunaires. L'activation d'un réacteur y contribue aussi par la réaction:¹⁸⁶W(n,γ)¹⁸⁷W ¹⁸⁷Re(n,γ)¹⁸⁸Re, qui peut être corrigée par l'analyse d'étalons de tungstène irradiés simultanément. On estime que la contribution lunaire à l'enrichissement du¹⁸⁷Re est de 20 à 60% de l'excès total observé.      

Analyse par activation a l'Ecole des Mines de Saint-Etienne: Application a l'etude de fer de tres haute purete

Résumé Dans le cadre des recherches effectuées à l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne sur les métaux de très haute pureté, il était très important de pouvoir conna?tre avec précision la concentration de chaque élément étranger présent dans ces métaux. Nous montrons comment un laboratoire, situé loin des Centres Atomiques, peut employer l'analyse par radioactivation. L'application principale a été l'analyse du fer très pur pour laquelle nous avons mis au point une nouvelle méthode simple et rapide utilisant l'extraction à l'acétate de butyle qui permet une séparation sélective et quantitative de la matrice fer.     

A new method for the measurement of spallogenic53Mn by neutron activation

Résumé Des recherches précises sur les noyaux de spallation de longue période et extrémement peu abondants, produits par l'interaction de rayons cosmiques et de matières exposées, sont d'un grand intérêt pour la géo et la cosmochimie. Ces produits de réaction sont utiles pour la recherche des profils de profondeur d'activité et l'estimation des périodes de radiation. Le⁵³Mn est prometteur par sa relativement forte section efficace de production et sa longue période de radioactivité. Ce noyau émetteur K est transformé par capture neutronique en⁵⁴Mn, facilement mesuré par son rayonnement γ. L'avantage de cette technique est que le niveau d'activité est accru d'un facteur >10⁴. On étudie systématiquement et on corrige les interférences dues aux réactions (n,p) et (n,2n). La constante de décroissance insuffisamment connue jusqu'ici a été recherchée par une transmutation partielle de⁵³Mn météoritique en⁵⁴Mn donnant⁵⁴Cr stable au moyen d'une intense irradiation dans un réacteur pendant 587 jours. Les différences constatées dans le niveau de production de⁵⁴Mn au début et à la fin de l'irradiation permettent alors de rechercher la section efficace de capture σ₅₃=66±7 barn. On en déduit le produit T₅₃·σ₅₃=(260·32)·10⁶ barn·années, conduisant alors à une période de décroissance de T₅₃=(3,9±0,6)·10⁶ années. La quantité absolue de⁵³Mn, produite dans des matériaux de la surface lunaire, est de l'ordre de 2 à 7·10⁻¹² g/g.      

The application of inorganic exchangers to radiochemical separations on neutron-activated high-purity materials

Résumé Cet article traite de l'utilisation d'échangeurs minéraux dans l'analyse destructive de matériaux de grande pureté, en particulier pour la détermination systématique d'un grand nombre d'éléments. On indique brièvement des améliorations récentes dans la méthode permettant d'évaleur mathématiquement les modes de séparation radiochimique à l'aide des échangeurs minéraux. On décrit les modes de séparation dans le cas du dosage des impuretés dans de l'aluminium et du zinc de haute pureté. Les résultats pour plusieurs échantillons de zinc obtenus par purifications successives sont donnés, ces résultats mettent en évidence l'évolution de la distribution des différentes impuretés. On présente aussi les résultats obtenus dans le cas d'un échantillon de zinc choisi comme étalon.      

Étude des Interactions du Zinc et de l'Or dans l'Étain Liquide

Abstract

Les auteurs ont étudié par voie électroehimique l'influence de faibles additions d'or sur les propriétés thermodynamiques du zinc en solution diluée dans l'étain fondu. Le paramètre d'interaction de Wagner ?_Zn ^Au et sa variation avec la température ont été déterminés dans l'intervalle de température 420–650°C: ?_Zn ^Au = 2.71 – 5.92. 10³/T.     

Spirophosphoranes D′ α-Cetoacides. Structure Cristalline. Induction Asymetrique

Des couples d'énantiomères diastéréoisomères de spirophosphoranes ont été préparés en faisant réagir le trichlorophosphane sur l'acide céto-2-glutarique. Par cristallisation sélective, un couple a été isolé dont la structure a été déterminée par diffraction des rayons X. Les sels de triéthylammonium de thiolo et sélénospirophosphoranes ont été obtenus en faisant réagir le soufre ou (et) le sélénium sur les spirophosphoranes préparés à partir des acides phénylpyruvique et céto-2-glutarique. Tous ces résultats ont été rationalisés par des calculs semi-empiriques.     

The analysis of biological and environmental samples for lead by photon activation

Résumé On utilise le réaction photonucléaire²⁰⁴Pb(γ, n)²⁰³Pb pour doser le plomb dans des échantillons issue de milieux biologiques et de l'environment. En utilisant des échantillons déjà titrés en plomb par d'autres méthodes, on a jugé la précision des mesures convenable. En utilisant une séparation chimique soignée après l'irradiation, la quantité limite détectée est de l'ordre d'une dizaine de nanogrammes.      

Neutron activation analysis of soils

Résumé On décrit l'analyse de sols par activation neutronique au moyen de détecteur Ge(Li) à haute résolution pour la recherche de 31 éléments. Les éléments déterminés comprennent des métaux alcalins, des terres rares et des éléments de transition, la plupart d'entre eux sont utilisés, comme indices de différenciation géochimique et d'autres sont utilisés en tant que facteur de nutrition dans la physiologie des plantes. Quelques éléments comprenant Na, K, Rb, Cs, Ba, La, Ce, Sm, Eu, Th, Zr, Hf, Ta, Mn, Co, Fe, Sc, Cr, Sb, Ca, V, Al, Ti, Br et U ont été déterminés par spectrométrie gamma non-destructive, et d'autres Mo, W, Sr, Cu, Zn et Ga après une simple séparation radio chimique basée sur un échange d'ions et une extraction par solvant. On a employé l'activation dans les neutrons épithermique pour la recherche de l'U, utilisant des neutrons de réacteur. Les risques d'interférence dans les réactions et dans les spectres gamma, l'autoabsorption et les autres causes possibles d'erreur sont analysées et évaluées quand c'est possible. Les résultats sont donnés en temps que moyenne de plusieurs dosages. Dans tous les cas, on est parvenu à une grande précision.      

Analyse des lanthanides,du hafnium,du scandium,du chrome,du manganese,du cobalt,du cuivre et du zinc dans les mineraux et les roches par activation neutronique

Résumé Pour utiliser au mieux les possibilités de l'analyse par activation et de la spectrométrie γ à l'aide des détecteurs à semi-conducteurs, nous proposons des schémas de séparations rapides qui permettent d'effectuer les analyses de routine des lanthanides, du scandium, du chrome, du manganèse, du cobalt, du cuivre et du zinc, dans la plupart des minéraux et des roches avec une précision comprise entre 3 et 10%. La méthode a été appliquée à une grande variété d'échantillons et testée sur des standards. Nous montrons par quelques exemples tout son intérêt dans les études géochimiques systématiques des éléments de transition.     

Characterization of a nuclear reactor for neutron activation analysis

Résumé Ouelques caractéristiques du réacteur nucléaire NBSR utilisé pour l'analyse par activation neutronique ont été évaluées; les techniques de mesure développées sont décrites. La discussion porte sur les caractéristiques suivantes: (1) le flux de neutrons thermiques absorbés par le cadmium, (2) la distribution énergétique des neutrons mesurée grace aux rapports cadmium et à des détecteurs à seuil. L'excès de pression dans les échantillons engendre l'irradiation.      

Nouvelle Classe de Sucres a Liaison Osidique Stabilisee : 1-Desoxy-1,1,1-trifluoro-pent(hex)-2-uloses; Obtention de Quelques Derives

Abstract

L'hydrolyse acide des acétals et en particulier des osides fait intervenir un carbocation intermédiaire stabilisé par l'oxygène voisin; un substituant électroattracteur en α de l'atome d'oxygène ou de carbone d'un tel cation déstabilise cedernier et rend l'hydrolyse des acétals plus difficile. C'est ainsi que pour un 2-méthoxy-tétrahydropyrane, le remplacement en C-6 d'un groupement CH₂OH par CO₂Et¹ provoque une diminution de la vitesse d'hydrolyse d'un facteur de 200. Il est également bien connu que les 2-désoxy glycosides sont hydrolysés bien plus rapidement que leurs analogues 2-hydroxylés. Le même résultat est obtenu avec un atome d'halogène; c'est ainsi que Horton et coll.² en introduisant un atome d'iode en position 2′ d'analogues de la daunorubicine et de l'adriamycine ont pu augmenter leur efficacité in vivo. Compte tenu de la taille réduite de l'atome de fluor qui modifie peu l'encombrement de la molécule, plusieurs travaux ont été consacrés à l'introduction d'un fluor en position 2 d'osides pour ralentir leur vitesse d'hydrolyse in vivo. ^3-5 Cette même démarche a conduit d'autres auteurs à synthétiser des 2,2-difluorosucres.⁶ On pouvait donc envisager de remplacer l'hydrogène en C-1 de certains sucres par un groupement trifluorométhyle pour obtenir ainsi une nouvelle classe d'osides, dont la liaison osidique serait très stabilisée, ce qui devrait accroître leur durée de vie in vivo; on sait en effet ⁷ que les acétals de trifluorométhylcétones sont très difficiles à hydrolyser. Nous avons récemment décrit⁸ l'obtention des composés 1 et 9 et, on pouvait envisager de substituer l'hydroxyle anomérique de tels 2-uloses par divers nucléophiles. Les substitution nucléophiles en α d'un groupe CF₃ sont difficiles^9,10 et font en général intervenir un carbocation du type CF₃-C⁺R¹-XR² stabilisé par un hétéroatome X(O, S)^11-15 ou par un phényle.⁹ Ce carbocation est formé dans quelques cas par voie électrochimique,^14-15 mais, dans la plupart des travaux, il résulte soit de la rupture d'une liaison CR¹-Y assistée par un acide de Lewis soit de la solvolyse de cette liaison.⁹ Pour éviter l'emploi d'un acide de Lewis incompatible avec des groupes protecteurs acido-sensibles, nous avons mésylé l'hydroxyle anomérique pour obtenir un meilleur groupe partant. Nous décrivons dans cette note les résultats préliminaires obtenus principalement par action de divers nucléophiles sur ces mésylates.     

Application of substoichiometry to radioactivation analysis. Determination of trace impurities in high-purity materials

Résumé Depuis qu'une nouvelle méthode d'analyse par activation basée sur la substoechiométrie a été proposée, un certain nombre de techniques ont été développées pour rechercher les éléments à l'état de trace. La nouvelle technique se décompose en (1) la méthode directe, (2) la méthode du traceur en quantité variable, (3) la méthode par comparaison. Ces méthodes ont les avantages suivants: la correction du rendement chimique n'est pas nécessaire, les réactions nucléaires secondaires et l'autoabsorption ne constituent pas des causes d'erreur dans le dosage. On décrit le principe de ces métho des et la détermination d'éléments à de très faibles concentrations dans les matériaux de haute pureté par les méthodes (2) et (3).      

Dégradation thermique de mélanges miscibles et immiscibles polyester/polychlorure de vinyle

La thermogravimétrie a été employée dans ce travail pour étudier la décomposition des mélanges poly(chlorure de vinyle)/poly(caprolactone), un mélange miscible, et poly(chlorure de vinyle)/poly(éthylène adipate), un mélange immiscible, à différentes compositions. Le comportement thermique de ces mélanges dépend de leur miscibilité et des interactions qui s'exercent entre leurs constituants. Deux types d'interaction sont propres aux mélanges miscibles: une diminution de la vitesse de déshydrochloruration du poly(chlorure de vinyle) en présence de polyesters et une modification de la structure des polyènes. De plus, le rendement de la dégradation des polyesters catalysee par l'acide chlorhydrique augmente avec l'immiscibilité des polymères.     

Quelques Considerations Concernant La Structure de l'Eau

Abstract

Les philisophes grecs avaient déjà pressenti l'importance de l'eau, comme indispensable à la vie, měme s'ils ne savaient pas encore que l'eau recouvre de loin la plus grande partie de la terre et constitue près des 7/10 en poids des ětres vivants. Depuis le début du siècle dernier, on savait déjà que beaucoup de propriétés de l'eau différaient des propriétés de tous les autres liquides connus à l'époque. Mais il a fallu attendre la fin du 19ème siècle et l'acceptation générale de la notion de molécules, c'est, c'est-à-dire de la conception discontinue de la matière, pour voir appara[icaron]tre les premiers essais de l'inter prétation de ces propriétés par une “structure” particulière de l'eau liquide.