D ans les aciéries, les fonde-ries,les entreprises de traitement ou de recyclage des métaux, etc., la spectrométrie d'émission optique (Optical Emission Spectrometry) , ou spec-trométrie optique à étincelle, est une technique très répandue pour l'analyse élémentaire des métaux et des alliages. « La société propose depuis sept décennies des analyseurs de métaux, à l'instar des modèles actuels ARL 3460, ARL 3460 Advantage et ARL 4460. Même si nous souhaitons d'abord renforcer notre position auprès de nos clients, certains travaillent avec des matrices multiples différentes, d'autres recherchent plutôt la précision pour la mesure de traces et d'autres en-core,la possibilité d'analyser les inclusions. Sans compter les utilisateurs qui ne jurent que par les photomultiplicateurs », constate Jean-Marc Böhlen, responsable Produits OES chez Thermo Fisher Scientific.
Un seul capteur CCD développé spécialement
Fort de ce constat, le fabricant américain a ainsi développé une nouvelle génération de spectromètres d'émission optique, plus polyvalents et conservant la qualité qui a fait la réputation de la société. La plate-forme Thermo Scientific ARL iSpark, composée déjà de trois modèles différents, vient compléter la ligne de produits existante. La notion de flexibilité se retrouve notamment au niveau de la détection. « Cette plate-forme reprend le montage de type Paschen-Runge d'un mètre de focale et avec PMT [tube photomultiplicateur, NDR] des spectromètres ARL 3460 et 4460, auquel il adjoint les atouts d'un détecteur CCD à champ plan pour les modèles ARL iSpark 8820 et 8880 », explique Jean-Marc Böhlen. Contrairement aux instruments des concurrents, les deux nouveaux modèles n'intègrent qu'un seul capteur CCD qui collecte ainsi en une fois l'ensemble d'un spectre continu. Avec ce seul capteur CCD, l'acquisition et le traitement des données s'en trouvent améliorer – des algorithmes comme la technique d'augmentation de la résolution numérique fonctionnent mieux sur de grands spectres– et les utilisateurs n'ont également plus besoin de “bricoler” des portions de spectre. Autre atout, il est plus facile d'assurer la stabilité thermique d'un capteur via un élément à effet Peltier, d'où une stabilisation accrue des spectres. « Il ne s'agit pas des mêmes détecteurs CCD que ceux utilisés dans des caméras et autres scanners, car ils doivent pouvoir résister aux UV générés par les étincelles et qui risquent d'endommager le détecteur et de réduire sa durée de vie », ajoute Jean-Marc Böhlen.
Tout est accessible depuis l'avant des systèmes OES ARL iSpark de Thermo Fisher Scientific. Chaque instrument peut ainsi être installé contre un mur.
Cette “double optique” PMT et CCD offre une souplesse pour couvrir un large éventail d'éléments, la majorité d'entre eux grâce au détecteur CCD et les éléments critiques, les traces ou les micro-inclusions via le PMT. Dotés des packages matériels et logiciels ad hoc, les spectromètres ARL iSpark 8860 et 8880 sont capables d'évaluer le nombre et la taille des inclusions d'Al2 O 3 ,deCaO, de MnS, de CaS dans l'acier ou de TiB2 ,d'oxydes, de carbures, de nitrures et de chlorures dans l'aluminium, aussi vite qu'une analyse de concentration. « Et ce, sans surcoût, sans maintenance, ni préparation supplémentaire. Cela aurait été impensable il y a encore une quinzaine d'années », affirme Jean-Marc Böhlen.
Une gestion optimisée de l'argon consommé
On peut citer une autre amélioration qui accroît la flexibilité de la plate-forme ARL iSpark, à savoir sa source IntelliSource. Cette source contrôlée à double courant joue un rôle important dans la répétabilité des décharges, ce contrôle renforcé permettant de personnaliser l'intensité et la forme des étincelles. Certaines matrices requièrent en effet des décharges plus fortes, plus courtes, et les conditions d'utilisation diffèrent selon que l'on en est présence de traces, d'alliages, que l'on doive supprimer des effets d'interférence matriciel.
« Nous avons par ailleurs redéveloppé le statif afin de faciliter l'accès aux pièces et donc la maintenance.Il suffit désormais de quelques secondes pour ouvrir et nettoyer un analyseur. L'objectif du nouveau statif était de modifier le circuit d'argon pour en réduire le volume et in fine sa consommation », explique Jean-Marc Böhlen. En plus de la partie mécanique, le fabricant a installé le logiciel de gestion automatique SAM (Smart Argon Management) qui procure des économies supplémentaires, de l'ordre de plusieurs milliers d'euros par an, via l'ECOmode pour les arrêts courts et le Super ECOmode pour les longues périodes de veille.
