Ce prix a été remis le 3 juin 2010 sur le stand de Mesurexpo à Christophe Pecheyran*pour son travail sur le développement et applications de l’ablation laser en régime femtoseconde, haute cadence de tir (10 kHz) et balayage rapide du faisceau pour l’analyse directe des éléments traces par spectrométrie ICPMS.
L’analyse des éléments traces dans les solides est une préoccupation grandissante dans de nombreux secteurs industriels et de l’environnement. En réponse à cette pression, l’ablation laser couplée à une détection par spectrométrie de masse à plasma induit (AL/ICP-MS) se positionne comme un outil de choix de par les nombreux avantages qu’elle présente : analyse directe, grande sensibilité, résolution spatiale à l’échelle micrométrique. Cependant, les lasers utilisés à ces fins délivrent des impulsions nanosecondes suffisamment longues pour générer des effets thermiques dans l’échantillon. Ceci se traduit par une évaporation sélective des éléments et la formation de grosses particules difficilement atomisables dans le plasma ICP altérant ainsi la justesse des analyses.
En intégrant une source laser à impulsions brèves (femtoseconde) et à haute cadence de tir (Amplitude Systèmes/Novalase Sa) associée à un scanner galvanométrique 2D, nous avons pu proposer une approche différente. En premier lieu, la durée d’impulsion très courte permet de limiter considérablement les effets thermiques améliorant ainsi la justesse d’analyse. Par ailleurs la cadence de tir portée à 10000 Hz (contre 10-20 Hz avec les sources conventionnelles) combinée au balayage rapide du faisceau à la surface de l’échantillon est un aspect fondamental du concept car il permet par exemple d’augmenter la sensibilité du couplage LA/ICPMS (en concentrant temporellement le volume d’échantillon introduit dans le spectromètre), de mettre en œuvre une quantification par dilution isotopique directement dans la cellule d’ablation ou d’ablater les échantillons selon des trajectoires complexes en 2 dimensions. Cette technique a d’ores et déjà été mise à profit pour la détection en ultra traces de metalloproteines, la lutte contre la prolifération nucléaire, la détermination de traceurs inorganiques dans des huiles brutes et kérogènes, la datation de l’expulsion des huiles dans des réservoirs pétroliers, l’étude de la migration des poissons.
*Laboratoire de Chimie Analytique Bio Inorganique et Environnement/IPREM UMR 5254, Université de Pau et des Pays de l’Adour, CNRS, 64053 Pau
