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| Principe
de fonctionnement : Microscopie électronique à
balayage et microanalyse électronique par rayons X |
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La microscopie électronique repose
sur le même principe que la microscopie optique, à la
différence près que le rayon incident est constitué
par un faisceau d'électrons au lieu d'un rayon de lumière
visible. La microscopie électronique à balayage (MEB)
(fig.) permet d'obtenir une image réfléchie (agrandie
jusqu'à 100 000 fois ou plus) de l'échantillon, met-tant
en évidence des détails (comme " l'effet profondeur
") impossibles à déceler autrement et de dimensions
excessivement réduites. La technique par réflexion est
devenue essentielle pour l'étude des matériaux.
La technique d'analyse MEB est employée pour l'étude
des métaux, des pierres, et autres matériaux. La préparation
de l'échantillon consiste essentiellement à rendre celui-ci
conducteur (s'il ne l'est pas déjà) en employant une
matrice à base de carbone et de couches d'or-palladium et comprend
des variantes selon les matériaux et la finalité de
l'analyse.
Microanalyse électronique par rayons X (MEB + microsonde)
Cet outil est d'une grande utilité pour l'étude des
surfaces ; il s'agit de la " microsondes à rayons X "
installée sur le MEB (fig.). Elle consiste en un système
EDXRF ou XDXRF installé sur un microscope électronique,
où le faisceau ponctuel d'électrons envoyé sur
l'échantillon génère des rayons X de fluorescence.
Ce dispositif permet la microanalyse chimique du matériau avec
une sensibilité qui varie notablement selon qu'il s'agit d'analyse
d'éléments légers, moyens, ou lourds, par ex.
1% pour le bore, 0,1 % pour le carbone et 0,01 % pour l'uranium. La
surface de l'échantillon concernée est de quelques µm²
et l'on peut effectuer des balayages pour chaque µm. On peut
également, entre autres, établir des cartes de distribution
séparées de chaque élément qui seront
caractéristiques des différents matériaux. Ces
analyses trouvent des applications particulières dans l'étude
des matériaux métalliques et des soudures, des céramiques,
des fibres, des verres, des pierres, des pigments des peintures, etc.
En général, la détermination se fait en observant
au microscope la zone intéressée et en dirigeant le
faisceau électronique de mesure sur la zone retenue comme la
plus intéressante pour l'analyse élémentaire.
Par cette méthode, on peut analyser, par exemple, les constituants
des différentes couches de peintures en ciblant l'analyse sur
les cristaux de pigments choisis, ou encore les formations de sels
ou de produits de corrosion dans la pierre, les vitraux, etc.
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