Histoire d’une découverte scientifique : Le Microscope Electronique à Balayage.

Histoire d’une découverte scientifique : Le Microscope Electronique à Balayage.

Rappel :  Microscope Electronique à Balayage, qu’est-ce que c’est ?

Le Microscope Electronique à Balayage (MEB ou SEM en anglais pour Scanning Electron Microscopy) est une technique de caractérisation permettant d’obtenir des images de la surface d’un échantillon en haute résolution. Utilisant le principe des interactions électron-matière, le MEB offre une bien meilleure résolution que les microscopes optiques traditionnels, limités par la longueur d’ondes de la lumière visible ainsi que par la qualité des lentilles optiques.

Un MEB est composé d’une colonne électronique, d’un canon à électrons ( un canon à électrons permettant de frapper la surface de l’échantillon), de détecteurs et d’une platine permettant de déplacer l’objet à analyser.

Cet appareil est aujourd’hui utilisé dans de nombreux domaines industriels pour analyser les propriétés de surface d’un matériau ou pour caractériser une défaillance ou pollution (particule, dépôt, fissure…).

Une histoire amorcée au début des années 30…

C’est en Allemagne que débutent les premiers travaux autour de la conception d’un appareil optique électronique. Au début des années 30, Max Knoll développe un analyseur à faisceau d’électrons, qu’il intègre dans ce que fût le premier Microscope Electronique en Transmission.

Quelques années plus tard, le scientifique Manfred Von Ardenne complète ces travaux en y ajoutant des bobines de balayage : en 1938, il construit le premier Microscope Electronique à Balayage.

C’est en Angleterre, et plus précisément à l’Université de Cambridge, que l’histoire du MEB se poursuit. Charles Oatley et Dennis Mc Mullan parviennent à la fin des années 40 à obtenir une image en relief, particularité des MEB « modernes ». Cette avancée est complétée par les travaux de T.E. Everhart et R.F.M Thornley aboutissant à un nouveau détecteur permettant de détecter les électrons secondaires.

Très vite, les premiers prototypes de MEB sont installés dans les années 60 en Allemagne, en Angleterre, ou encore en France…

De nouvelles applications modernes du MEB

Depuis, de nombreuses innovations ont permis d’élargir les performances et les domaines d’applications du Microscope Electronique à Balayage. En voici quelques exemples :

  • MEB numérique intégrant la commande manuelle et la numérisation directe
  • MEB à double colonne (FIB)
  • MEB à haute résolution (FEG) permettant d’atteindre des grandissements de l’ordre de 100 000. Egalement, les imageries 3D et en couleur ont également contribué à de plus grandes précisions et une meilleure lisibilité.
  • MEB EDS/EDX, pour des diagnostics de nature chimique (analyses élémentaires semi-quantitatives)
  • Microscope environnemental (ESEM) incluant des modes de pression contrôlée pour les échantillons peu conducteur (verres ou plastiques notamment).

Profitez de nos services d’analyses et des performances d’un MEB-FEG EDX dernière génération

En 2015, notre laboratoire fit l’acquisition d’un MEB-FEG couplé à une sonde EDX afin d’élargir notre champ d’expertise et d’atteindre un plus haut niveau de caractérisation d’extrême surface, pour des prestations telles

que :

  • L’identification de la nature chimique
  • Le contrôle des traitements de type couches minces
  • La recherche de pollution
  • L’expertise de défaillance
  • L’analyse de problématiques de décollement ou de manque d’adhérence

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