La microanalyse de l'azote par l'observation directe de réactions nucléaires applications

Abstract
Microanalysis by the direct observation of nuclear reactions has been applied to the determination of nitrogen 14. The energy spectrum corresponding to this isotope, when bombarded with deuterons, was studied at various energies. The differential cross-sections of the (d, p) and (d, α) type reactions induced were measured from 600 keV to 1 400 keV. The peak from the reaction N14 (d, α)C 12, at an energy of about 10 MeV, is well isolated and allows the determination of nitrogen in the presence of most of the other nuclei. Other peaks of the spectrum may be used when isotopes like B10 or F19 are not present in the sample ; counting rates may then be higher. Sensitivity of this non destructive analytical method is of the order of 10-3 μg/cm 2. A 1 mm2 sample may be easily analyzed. Using tantalum nitride as a standard, an absolute measurement of the amount of nitrogen is obtained. The application of these techniques to the study of reactive sputtering allowed us to show the influence of nitrogen partial pressure on the composition of the nitride films formed. Other applications to the study of the nitration of various metals in hot ammonia are also described.

Résumé
La méthode de microanalyse par l'observation directe de réactions nucléaires a été appliquée au dosage de l'azote 14. Le spectre caractéristique de cet isotope, bombardé par des deutons, a été étudié à diverses énergies. Les sections efficaces différentielles des réactions observées, de type (d, p) et (d, α), ont été mesurées entre 600 et 1 400 keV. Le pic de la réaction N14(d, α)C12, dont l'énergie est d'environ 10 MeV, est très isolé et permet de doser l'azote en présence de la plupart des autres éléments. D'autres pics du spectre peuvent être utilisés en l'absence de noyaux tels que B10, F19, et fournissent des taux de comptage supérieurs. La sensibilité de cette méthode d'analyse non destructive est de l'ordre de 10-3 μg/cm 2. Un échantillon d'une surface de 1 mm2 peut être dosé aisément. Les mesures quantitatives sont rendues absolues par l'utilisation d'étalons de nitrure de tantale. L'application de ces techniques à l'étude de la pulvérisation cathodique réactive permet de mettre en évidence l'influence de la pression partielle d'azote sur la composition des dépôts de nitrures. D'autres applications à l'étude de la nitruration à chaud de divers métaux sont présentées.