Fiche 13. Technique d’analyse par LA-ICP-MS : analyse par ablation laser et spectrométrie de masse d’un plasma par induction

La technique d’analyse par LA-ICP-MS (Laser Ablation and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) combine trois instruments : un générateur de laser à impulsion qui produit donc un rayon laser sur un temps très court, mais répétitif (par impulsion) et dans le domaine de longueur d’onde de l’ultraviolet. Ce laser ainsi projeté vaporise la matière à analyser. L’aérosol formé est alors transporté dans un flux d’argon à travers une torche à plasma d’argon formé par induction à une température autour de 10 000 °K. La matière vaporisée et incorporée au plasma d’argon, est atomisée et ionisée et ainsi transformée elle-même en plasma. Le plasma entre alors dans un spectromètre de masse qui sépare les ions suivant leur rapport masse/charge électrique. Un collecteur permet de compter les ions ainsi triés. (fig. 1, 2).
La technique d’ablation est destructive puisqu’un cratère d’ablation se forme au point d’impact du laser (fig. 3) qui progresse ainsi en profondeur dans l’objet qu’on veut analyser, ce qui permet de réaliser des profils dans les minéraux, voire une cartographie, en 2D et 3D de concentration des éléments analysés. L’analyse se fait à pression atmosphérique, avantage considérable par rapport à l’analyse par microsonde électronique. Mais ceci interdit la mesure des gaz de l’atmosphère (N2, O2, CO2, F par exemple) mais aussi des gaz rares puisqu’on est dans un flux d’argon. On peut analyser les minéraux, les matériaux solides amorphes (les verres), les inclusions vitreuses ou fluides (fig…