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Datation (U-Th)/He

Ligne d’extraction de l’hélium pour datation (U-Th)/He et expériences de diffusion de l’hélium

Une des particularités de la plateforme de géochimie du laboratoire GEOPS est de contenir des instruments novateurs développés par des ingénieurs, enseignants/chercheurs et chercheurs de GEOPS. Avec la datation des roches jeunes par la méthode K-Ar, du dispositif de graphitisation pour l’analyse du carbone par le Micadas, la ligne d’extraction de l’hélium permettant de réaliser la thermochronologie (U-Th)/He et les expériences de diffusion de l’hélium, spécialités de l’équipe RBR, font partis de ce développement analytique « maison ». Cette originalité permet à GEOPS d’avoir, à côté des d’instruments « clés en mains », des instruments novateurs qui lui sont propres.

Cette installation permet l’analyse en automatique par LabVIEW des concentrations d’hélium pour divers minéraux. Elle est composée d’une partie d’extraction de l’hélium par chauffage par laser (Photo B) ou lampe chauffante (Photo E), d’une partie de purification et l’analyse se fait à l’aide du spectromètre de masse quadripolaire Prisma. Jusqu’à 25 échantillons d’apatites emballés dans des capsules en platine peuvent être placés dans la planchette (Photo C) et les échantillons sont amenés devant le laser à l’aide d’un système XY automatisé. Les capsules sont chauffées une à une à une température adaptée allant de 950 à 1250°C, température contrôlée via les images prises à l’aide de la caméra puis régulée (Photo D). De, plus, l’hélium peut être extrait par chauffage à plus basse température (de 30 à 700°C) avec une lampe chauffante (Photo E). La température de l’échantillon est mesurée directement à l’aide d’un thermocouple et régulée. Un système de standardisation (bonbonne de 3He de concentration connue et une autre de rapport 4He/3He connu), permettent de transformer le courant mesuré par le spectromètre de masse en nombre d’atomes.

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