Principe du microscope


Un microscope électronique à balayage se compose de:

– Une colonne optique électronique montée sur la chambre échantillon

– Un circuit de pompage pour l’obtention d’un vide secondaire

– Des détecteurs permettant de capter les différents signaux émis par l’échantillon

– Un écran vidéo pour l’observation des images

– Une électronique pour gérer l’ensemble des fonctions

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Le canon produit un faisceau d’électrons grâce à un filament de tungstène chauffé par un courant. Ce faisceau est accéléré par la haute tension (jusqu’à 30 KV) créée entre le filament et l’anode. Il est ensuite focalisé sur l’échantillon par une série de 3 lentilles électromagnétiques en une sonde de moins de 4 nm.

Le faisceau en touchant la surface de l’échantillon produit des interactions dont les suivantes:

des électrons secondaires,

des électrons rétrodiffusés,

des rayons X

Ces interactions pourront être collectées par un détecteur adéquat pour être ensuite converties en un signal électrique.

Par un système de bobines de déflexions semblable à celui d’une télévision le faisceau peut être guidé de façon à balayer la surface de l’échantillon selon une trame rectangulaire. Le moniteur permettant l’observation est lui même balayé en synchronisation avec le faisceau d’électron de la colonne. Le signal recueilli par le détecteur est utilisé pour moduler la brillance du moniteur permettant l’observation.

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Il s’établit alors une correspondance entre la quantité de signal produite par un point de l’échantillon et la brillance de l’élément de l’image vidéo correspondant à ce point.

Autrement dit si le faisceau d’électron est en haut à gauche de la zone balayée sur l’échantillon le faisceau d’électron de l’écran vidéo sera en haut et à gauche de l’image et si cette zone produit beaucoup d’électrons secondaires, la brillance de l’image en haut et à gauche sera importante.

Le grandissement obtenu est le rapport de la surface de l’image vidéo sur la surface balayée sur l’échantillon.

Le simulateur de MEB vous permettra de vous rendre compte de quelques réglages possibles sur le faisceau électronique pour obtenir une image de bonne qualité.

La connaissance des interactions électron/matière vous permettra de mieux comprendre le fonctionnement d’un MEB.

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