Some microanalytical uses of small-diameter charged-particle beams

Résumé Il est souvent nécessaire d'obtenir des renseignements analytiques sur des échantillons de faible volume soit pour caractériser qualitativement ou quantitativement des microquantités de matière, soit pour permettre l'étude des variations locales de composition. Les flux de particules chargées produits par les accélérateurs à haut voltage peuvent être focalisées jusqu'à des diamètres de quelques microns permettant ainsi d'appliquer à l'analyse de faible volume de nombreuses méthodes d'activation aux particules chargées par réactions nucléaires. Les renseignements analytiques peuvent être tirés de l'examen sélectifs des radiations émises durant l'irradiation aux particules chargées ce qui peut inclure la diffusion élastique, les particules chargées émises, l'émission γ et X. Les variations locales de concentrations d'un élément peuvent être suivies en balayant la surface de l'échantillon par le faisceau d'ions, soit par un mouvement mécanique de l'échantillon, soit par déflection du faisceau. Les techniques avec un micro faisceau sont maintenant utilisées pour obtenir des résultats sur des matériaux métallurgiques minéralogiques et semi-conducteurs.      

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.      

Non-destructive photon-activation analysis of standard rocks with 30 MeV bremsstrahlung

Résumé On a appliqué l'activation aux photons à l'analyse non-destructive de roches étalons USGS. 16 éléments sont dosés. On a irradié simultanément l'échantillon de roche et les étalons multiéléments dans un bremsstrahlung de 30 MeV, et on a mesuré l'activité des adioisotopes produits par les réactions (λ,n)et (λ,p) avec un détecteur Ge(Li). La validité de la méthode est démontrée par les résultats obtenus pour ces roches. Les résultats concernent les éléments suivants: Na, Mg, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba et Ce.      

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.      

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).      

Application of neutron activation analysis to the investigation of natural and pollution aerosols

Résumé On attend généralement beaucoup de l'analyse par activation neutronique pour apporter des données sur les traces de métaux rencontrées dans les milieux atmosphériques pollués. Ces données devraient conduire à un projet de contr?le effectif de la pollution. On discute 5 articles de Colloque en tant qu'exemples de la nature des recherches sur la pollution de l'air, sur l'amĺioration des techniques analytiques pour aller au devant des besoins relatifs aux applications à l'environnement et sur la comparaison de techniques associées. L'expérience de l'auteur de l'article et de ses collaborateurs est alors prise comme exemple des différentes applications qui peuvent être faites de l'analyse par activation pour l'étude de traces métalliques dans la matière spéciale qu'est l'air urbain. Ceux qui pratiquent l'analyse par activation sont amenés à porter leur attention sur l'étude à grande échelle des problèmes de l'environnement et à ne pas réduire leurs efforts aux seuls aspects analytiques.      

Sur la dispersion diélectrique dans le domaine décimétrique et centimétrique

Conclusion On voit que l'étude systématique de la dispersion diélectrique constitue un moyen d'étude très précieux des mouvements des molécules aussi bien à l'état solide qu'à l'état liquide. Toutefois, cette étude doit être systématique et complète. Avant de tenter une interprétation, il faut disposer du spectre complet de dispersion du composé, aussi bien à l'état solide qu'à l'état liquide et ceci à plusieurs températures, entre quelques Hz ou fractions de Hz jusque dans le domaine millimétrique. Il est souhaitable de disposer aussi de données dans l'infrarouge lointain. Depuis Rubens, personne n'a effectué des mesures à 0,3 mm, quoique l'on dispose à cette longueur d'onde d'une source très commode. Des tentatives d'interprétation basées sur des mesures isolées sont actuellement vouées à l'échec et risquent d'embrouillerle problème au lieu delerésoudre. D'autre part les conceptions théoriques devront être mises sous une forme plus quantitative, permettant une vérification plus s?re. Des recoupements avec d'autres méthodes d'investigation (orientation par écoulement, dispersion des ultra-sons) seraient nécessaires. Mais pour que ces recoupements soient fructueux, il est indispensable que les discussions des résultats de ces méthodes se fassent en termes de structure des liquides et de mouvements moléculaires. Un essai très intéressant dans cette direction vient d'ailleurs d'être entrepris (179, 180). L'avantage principal de ces méthodes réside évidemment dans le fait qu'elles peuvent s'appliquer également à des molécules non polaires. Les auteurs tiennent à remercier tout particulièrement Monsieur le Professeur E. Bauer dont les idées et conceptions sont à la base de ce travail et qui nous a guidés et dirigés pendant de nombreuses années.     

Continental,marine and anthropogenic contributions to the inorganic composition of the aerosol of an industrial zone

Résumé On peut déterminer, grace à l'analyse multi-éléments par activation neutronique et à un réseau de stations multiples, les concentration et les répartitions de plus de 30 éléments dans un milieu de particules véhiculées dans l'air. Cette étude tente tout d'abord d'établir la composition du “blanc” local dans une zone industrielle, l'échantillonnage se faisant lorsque les stations ne sont pas sous l'influence immédiate d'émissions locales. On compare ces niveaux à ceux du “blanc” réel et on soustrait les contributions naturelles. On choisit les jours d'échantillonnage en fonction des paramètres météorologiques; un essai de superposition des émissions des industries locales sur ce “blanc” local est alors réalisé. La comparaison des facteurs d'enrichissement permet l'identification des polluants jouant un r?le significatif dans la zone. On localise les sources principales en comparant pour différentes stations d'échantillonnage, les concentrations en fonction de la direction du vent.      

Analyse systemati oue d'elements en traces dans l'or metalli oue par activation neutroni oue

Résumé Une méthode d'analyse des impuretés dans l'or métallique par activation neutronique, a été mise au point. Après irradiation de 15 heures dans un flux de 2·10¹⁴ n·cm⁻²·sec⁻¹, l'échantillon d'or est traité en cellule blindée. La matrice est séparée des impuretés à analyser par des méthodes électrolytiques. Les impuretés sont généralement séparées en 3 fractions qui sont mesurées par spectrométrie γ. Le traitement des informations est effectué sur ordinateur IBM 360/91 moyennant un programme écrit au laboratoire. 29 éléments sont détectables par cette méthode.     

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.      

Problems in the elementary analysis of standard biological materials

Résumé Les milieux biologiques étalon pour une analyse élémentaire sont peu nombreux et posent des problèmes d'homogénéité, de conditions reproductibles, de séchage et de stokage. Leur usage a soulevé un certain nombre de problèmes concernant la sureté de certaines techniques analytiques, quelques uns de ces problèmes n'ont toujours pas de solution. Ils sont illustrés en se référant à un échantillon standard de chou, de sang humain, d'hématies et de sérum, lesquels ont été analysés à plusieurs reprises. Des valeurs raisonnablement sures sont maintenant connues pour les 35 éléments suivants dans l'échantillon standard de chou: Al, As, Au, B, Ba, Br, Ca, Cd, Cl, Co, Cr, Cs, Cu, F, Fe, Hg, K, La, Mg, Mn, Mo, N, Na, P, Pb, Rb, S, Sb, Sc, Si, Sn, U, V, W, Zn; il reste des incertitudes pour Ag, Ce, Ga, I, Ir, Ni, Se Sm et Ti. Dans le sang, les analyses des 17 éléments suivants sont suffisamment exactes pour permettre l'emploi de ce produit comme un étalon, approximatif. Ba, Br, Ca, Cl, Cu, Fe, I, K, Mg, Na, Ni, P, Pb, Rb, Se et Zn. Cependant il y a de sérieux doutes au sujet de la constante de la concentration de certains de ces éléments selon les individus. A la suite d'une récente étude, l'exactitude des résultats concernant, Ag, As, Co, Cr, F, Hg et Sb est également mise en doute.      

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.      

Application de quelques methodes de microanalyse a l'etude des couches de passivation de l'acier inoxydable

Résumé Dans le but de préciser les phénomènes responsables de la corrosion fissurante de l'acier inoxydable, nous avons analysé les films de passivation formés à la surface d'échantillons exposés au MgCl₂ bouillant. Suivant la durée du traitement l'épaisseur de ces films varie entre quelques centaines et quelques milliers d'angstr?ms. Les méthodes d'analyse utilisées sont l'activation aux neutrons et aux particules chargées, l'émission ionique secondaire et la io noluminescence atomique. Les résultats obtenus sont décrits et comparés entre eux. Ces expériences mettent en évidence l'intérêt qu'il y a à associer les méthodes qui apportent des renseignements complémentaires.     

Etudes sur les fibres naturelles et de synthèse

Résumé Nous décrivons un appareil permettant l'étude des propriétés mécaniques de fibres très minces. Cet appareil enregistre et contr?le le paramètre force, grace à l'emploi d'une jauge électrique et d'un potentiomètre enregistreur. On peut ainsi enregistrer directement les courbes force-longueur à température constante ainsi que les variations de la force avec la température ou dans le temps, l'échantillon étant maintenu sous longueur constante. On peut également maintenir toute force de rétraction constante et suivre alors les variations de longueur des échantillons en fonction de la température ou du temps. L'appareil a été réalisé de manière à permettre l'étude d'un échantillon sec ou en présence d'un diluant approprié en excès. On peut également mesurer, pour toutes les conditions de force, température le diamètre et la biréfringence des échantillons.

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Zusammenfassung Ein Apparat, der die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften sehr dünner Fasern erlaubt, wird beschrieben. Die Kraft wird mit Hilfe eines elektrischen Me\kopfes über ein Potentiometer registriert. Man kann sowohl unmittelbar die Kurven der Kraft-Dehnung bei konstanter Temperatur als auch den Verlauf der Kraft mit Temperatur oder Zeit registrieren, wobei die Me\probe auf konstanter L?nge gehalten wird. Man kann auch die Kraft konstant halten und die Variation der L?nge der Me\probe als Funktion von Temperatur oder Zeit verfolgen. Die Untersuchung l?\t sich an trockenen Proben und unter einer passenden Flüssigkeit im überschu\ durchführen. Gleichzeitig l?\t sich unter allen variierten Bedingungen von Kraft und Temperatur der Durchmesser und die Doppelbrechung der Proben bestimmen.

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L'auteur remercie la Belgian American Educational Foundation pour l'octroi d'un Fellowship lui ayant permis d'aborder aux U.S.A. ce nouveau et passionnant domaine des propriétés mécaniques et thermodynamiques des fibres de polymère. Il exprime au ProfesseurP. J. Flory son admiration et sa gratitude pour son enseignement, ses conseils et l'accueil réservé dans son laboratoire de l'Université de Cornell (U.S.A.).     

Activation analysis of impurity distributions in critical layers of semiconductors

Résumé On rapporte les recherches faites sur les couches épitaxiques déposées sur des substrats dopés en arsenic, antimoine et phosphore. On étudie les couches critiques par analyse par activation et autoradiographie. On détermine les répartitions des concentrations des éléments dopants et des traces d'impuretés les plus fréquentes, telles que l'or, le cuivre et le sodium, dans la couche superficielle et dans l'interface film-substrat des couches homoépitaxiques de silicium. Dans les conditions expérimentales données, on trouve que la concentration contaminante minimum décelable est d'environ 10¹³ atomes/cm³.      

SYNTHESES A L'AIDE D'HETEROCUMULENES. 6. CYCLOADDITION DIPOLAIRE-1,3 ENTRE LA DIPHENYLNITRILIMINE ET LES ISOCYANATES D'AROXYSULFONYLE ET DE TRICHLORO-2,2,2-ETHOXYSULFONYLE

Abstract

In accordance with a [2 + 3] cycloaddition, aroxy and 2,2,2-tri-chloroethoxysulfonyl isocyanates react with diphenylnitrilimine, to furnish, in high yield, the corresponding 1,3,4-oxadiazolines and 1,2,4-triazolines. The latter are formed too by a direct addition of α-chlorobenzylidene-phenylhydrazine to these heterocumulenes, followed by a dehydrohalogenation of the intermediates.

La cycloaddition [2 + 3] des isocyanates d'aroxy et de trichloro-2,2,2-éthoxysulfonyle sur la diphénylnitrilimine, fournit les oxadiazolines-1,3,4 et les triazolines-1,2,4 correspondants avec de hauts rendements. Ces měmes hétérocycles sont obtenus par une voie différente: addition directe de l'α-chlorobenzylidène-phénylhydrazine sur ces hétérocumulènes, suivie d'une déhydrohalogénation des intermédiaires ainsi formés dans la première étape de la réaction.     

Application of activation analysis to the earth sciences

Résumé Le domaine de l'analyse par activation et ses applications aux sciences de la terre sont passés en revue. On classe ces applications en fonction de la technique d'approche employée; parmi celles-ci: l'activation aux neutrons thermiques suivie de séparations radio chimiques pour séparer les radioisotopes, l'activation neutronique combinée avec la spectrométrie gamma dans le cas de l'analyse multi-éléments, et d'autres méthodes d'activation. On compare l'exactitude des valeurs de l'analyse par activation dans le cas d'éléments choisis dans W-1, on compare aussi l'analyse par activation avec d'autres méthodes d'analyse de traces dans le cas d'un échantillon lunaire.      

The determination of trace-element impurities in natural diamonds by instrumental neutron activation analysis

On applique la technique d'analyse par activation neutronique non destructive, utilisant un détecteur Ge(Li) à haute résolution pour déterminer des traces d'impuretés dans des diamants. La présence de 40 éléments est mise en évidence dans les diamants naturels. On donne des résultats quantitatifs portant sur 13 éléments dans 25 échantillons de diamant représentatifs d'une même origine. Un rapport a été établi entre la chimie des inclusions et la couleur des diamants d'une part, et les traces des éléments trouvés d'autre part.      

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.     

Analyse de couches minces de verres chalcogenures par diffusion elastique de protons et mesure de gammas prompts

Résumé Une méthode d'étude de la composition stoéchiométrique de couches minces (10 à 500 μg/cm²) de verres chalcogénures est développée. L'étude des réactions nucléaire; induites par bombardement de protons de basse énergie (<4 MeV) sur les éléments constitutifs Ge, As, Te et S, conduit à choisir la diffusion élastique et la détection de gammas prompts pour le dosage simulatené. La précision et la sensibilité de la méthode sont discutées à partir des résultats obtenus. L'utilisation de la résonance fine sur le soufre (p, p'γ) est appliquée à l'étude de l'homogénéité des cibles.