Salle: 4309
Personne de contact: Dr. Claudia Baumgartner (+41 21 692 43 61)
Direction: Prof. Allison Daley
Principe
Lorsque un atome est bombardé par un faisceau d’électrons, son état d'excitation change, ce qui se traduit par l'émission de plusieurs types de rayonnement: électrons secondaires ou rétrodiffusés, rayons-X, photons, etc. Lorsque ces derniers se situent dans le spectre de lumière visible, on parle de cathodoluminescence. Autrement dit, la cathodoluminescence est l'émission de lumière sous l'effet d'un faisceau électronique. L'intensité du signal est influencé par la présence de certains éléments en traces (activateurs, inhibiteurs) ou de défauts structuraux dans le réseau cristallin.
Applications
La cathodoluminescence permet de distinguer des minéraux d'apparence très semblable ou des solutions solides dont la composition ne varie que très peu, comme dans les plagioclases par exemple. Une autre application courante est la mise en évidence de phénomènes de zonation ou de recristallisation (zircon, quartz, etc.). L'habitus de certains quartz/feldspaths dans une brèche permet également parfois de déterminer leur origine authigène ou terrigène.
Dans les roches carbonatées, l'intensité du signal en cathodoluminescance dépend principalement de leur teneur respective en Mn (un activateur) et en Fe (un inhibiteur). Une variation même faible du rapport Fe/Mn peut donc induire une différence notablée du signal. Cette propriété permet de distinguer les fantômes de fossiles ou les clastes, même dans les roches très recristallisées. De plus, comme les coefficients de distribution du Mn et du Fe sont influencés par les conditions de pression, de température et de pH, la cathodoluminescence permet de donner des indications sur l’histoire de la cimentation d’une roche. Pour plus de précisions, consulter: D.J. Marshall (1988): Cathodoluminescence of Geological Materials, Allen & Unwin Inc, USA, et Baumgartner-Mora C. & Baumgartner P.O. (1994): Shell structure of fossil foraminifera studied by cathodoluminescence, European Microscopy and Analysis 28, 35-38.
Préparation des échantillons
L'imagerie en cathodoluminescence est effectuée de préférence sur des lames minces polies et non couvertes. L’épaisseur de la lame importe peut (les lames standard de 30 microns conviennent bien). Veuiler à ce que les lames soient propres en les nettoyant à l’alcool.
Appareillage
OPEA : Cold cathode luminescence model 8200 MkII
Cathodoluminescence image of Miogypsina gunteri
