Microscopie - FUN MOOC
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Microscopie La microscopie électronique
Odile Stephan Professeur des universités
Université Paris-Sud / CNRS
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Optiques photonique et électronique
0.5µm
Microscope optique
2
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Optiques photonique et électronique
Microscope électronique à balayage (MEB)
Microscope électronique en transmission (TEM)
Microscopeélectronique
10nm 0,1nm
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Principe et optique électronique
Ordinateur
Canon à électron
Lentille « condenseur »
Lentille de balayage
Faisceau électronique
Objectif
Echantillon
Détecteur
1-10 keV
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Principe et optique électronique MEB
Ordinateur
Canon à électron
Lentille « condenseur »
Lentille de balayage
Faisceau électronique
Objectif
Echantillon
Détecteur
1-10 keV
TEM
Canon à électron
Lentille « condenseur »
Echantillon
Faisceau électronique
Objectif
Ecran
Projecteur
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Principe et optique électronique MEB
Ordinateur
Canon à électron
Lentille « condenseur »
Lentille de balayage
Faisceau électronique
Objectif
Echantillon
Détecteur
1-10 keV
Echantillon
Faisceau cohérent incident
Electrons rétrodiffusés
Electrons secondaires
TEM
Canon à électron
Lentille « condenseur »
Echantillon
Faisceau électronique
Objectif
Ecran
Projecteur
Echantillon fin
Faisceau cohérent incident
Diffusion inélastique
Faisceau transmis
Faisceau diffracté
Diffusion élastique
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MEB: une très grande dynamique de grandissement (x20 à x20000)
www.whatisnano.org Nisenet
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MEB: une très grande profondeur de champ
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Quelques images MEB sur des nanostructures
Nanotubes de carbone
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Nano-fils
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Quelle résolution pour le MEB et le MET?
MEB λ (10 keV) = h/p = 10 pm
e- retrodiffusés
e- secondaires
Rayons X
2µm
2µm
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MET λ (100 keV) = h/p = 3 pm
Lentilles électroniques très aberrantes d~1,5 Å =50 λ
Quelle résolution pour le MEB et le MET?
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Quelques images TEM corrigées de l’aberration de sphéricité
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Au delà de l’imagerie, voir les atomes “en couleur” grâce à la
spectromicroscopie
1nm
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Au delà de l’imagerie, voir les atomes “en couleur” grâce à la
spectromicroscopie
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Crédits Analyse,aumicroscopephotonique,depollensancienstrouvésdansdeséchanFllonssédimentaires.Crédit:Cyril
FRESILLON/LGP/CNRSPhotothèque
Microscopeélectroniqueàbalayageavecuncanonàeffetdechamp(SEM-FEG6700F).Crédit:CyrilFRESILLON/CNRSPhotothèque
Microscopeélectroniqueàtransmissionavecuncanonàeffetdechamp(TEM-FEG2100F).Crédit:CyrilFRESILLON/
CNRSPhotothèque
Vuededessus,enmicroscopieélectroniqueàbalayage(MEB),d'unchampdemicropiliersdesiliciumcylindriques,obtenusenusinantunsubstratdesiliciumparunprocédédegravureprofonde.IEMN/CNRSPhotothèque
ZoomintoaMicrochip,LawrenceHallofScience,UniversityofCaliforniaBerkeley,nisenet.org,CCBY-NC-SA3.0
Imageparmicroscopieélectroniqueàbalayaged\'uneforêtdenanotubesdecarboneorientésperpendiculairementau
substrat.Crédit:CatherineJOURNET-GAUTIER/CNRSPhotothèque
Poudrenanocompositenanotubesdecarbone-CoMo-MgO(cobalt-molybdène-oxydedemagnésium)observéeaumicroscopeàbalayageàeffetdechamp(MEB-FEG).Crédit:EmmanuelFLAHAUT/CNRSPhotothèque
Nanofils"LaurentVILA/THALES/CNRSPhotothèque"
Nanogougesd'indium.Imageobtenueparmicroscopieélectroniqueàbalayage(MEB).IEMN/CNRSPhotothèque
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Crédits Nanocompositeindividueld'environ2µmvuparmicroscopieélectroniqueàbalayage(MEB).FabriceSEVERAC/CNRS
Photothèque
"ChromaFcAberraFonVisibleAtEdgeofLens"1998JeffJ.Daly-FundamentalPhotographs
Atomic-resoluFonEELSchemicalcomposiFonmaptakenontheNionUltraSTEM100microscope.V=red,La=green,Ti=blue.YellowarrowspointtopurplebandsshowingV/Tiintermixing.This128x375pixelspectrum-imagewastakenat10ms/pix(~15mintotalacquisiFon)withnodriocompensaFon.(CourtesyL.Fipng-KourkouFs&D.Muller)hgp://
www.nion.com/products.html