Plate-forme de spectrométrie de masse adossée au groupe de recherche RADEN et dédiée à l’analyse isotopique des gaz rares avec une limite inférieure de détection de quelques milliers d’atomes pour le krypton et quelques millions pour les autres gaz rares.
Elle comprend un parc de 5 spectromètres de masse et différentes lignes d’extraction des gaz permettant d’aborder des domaines très variés comme l’étude des matériaux liés notamment au nucléaire, la géochimie (terrestre et extraterrestre), la paléoclimatologie ou l’hydrogéologie (eaux souterraines).
L’expertise va des matériaux d’intérêt pour l’industrie électronucléaire (combustibles, absorbants, structures) ainsi que pour le suivi de l’activité nucléaire humaine dans un cadre contrôlé (centrales) ou non (prolifération). Elle est aussi disponible pour des études en géoscience (circulation d’eaux souterraines, datations de glaces ou de nappes phréatiques, argiles, échantillons de la lithosphère ou de la matière extraterrestres).
Analyses élémentaire et isotopique des gaz rares stables
La détermination des compositions élémentaires et isotopiques des Gaz Rares s’opère par dilution isotopique sur 2 spectromètres de masse à secteur magnétique VG MicroMass 1200, (secteur magnétique de 60° et de rayon 12 cm) dont un est équipé d’une source Nier, l’autre d’une source Bauer-Signer.
Chaque spectromètre est muni d’une ligne de séparation et purification des gaz comprenant des pièges à zéolithes, des getters, des charbons actifs et des SORB-AC© (SAES Getters).
De l’analyse des gaz rares jusqu’à l’état de traces dans des échantillons très variés.
La dilution isotopique s’effectue à partir de gaz étalons préparés au laboratoire et de composition isotopique parfaitement définie.
En fonction des études à effectuer et de la nature des matrices à traiter, nous avons recours à différents systèmes de traitement des échantillons :
Trois fours pouvant atteindre 1900°C (2 fours à bombardement électronique et une cellule à effusion) permettent le dégazage progressif des espèces piégées dans les phases minérales d’échantillons solides à différents paliers de température.
Des cellules étanches pour l’étude de la diffusion des gaz rares piégés dans les espaces interporaux des roches sédimentaires.
Un système d’extraction des gaz dissous dans les eaux basé sur un ballon de détente et un agitateur orbital.
En outre nous disposerons courant 2017 de nouvelle cellules pour le traitement thermique ou la fusion de matériaux. Le chauffage sera réalisé par laser 940 nm de 650W continu et permettra d’atteindre des températures jusqu’à 2000°C et avec une chauffe quasi-instantanée.