Microscopie - FUN MOOC

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Copyright © 2017, COMUE Paris-Saclay / Université Paris-Sud Microscopie La microscopie électronique Odile Stephan Professeur des universités Université Paris-Sud / CNRS

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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

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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