Le MEB, c'est quoi ?
un faisceau d'électrons balaye un échantillon, placé dans une chambre sous vide d'air.
cet échantillon va renvoyer plusieurs types d'électrons qui seront récupérés par un capteur. Il y en a plusieurs types, qui serviront à recréer une image : ceux qui rebondissent, ceux qui sont réémis par l'échantillon après pénétration des électrons primaires (électrons rétrodiffusés).
ceux qui rebondissent et les rétrodiffusés ont des niveaux d'énergie différents, ce qui permet de les différencier au niveau des capteurs embarqués..
le MEB envoie un faisceau d'électrons primaire, et son capteur d'image est sensible aux électrons secondaires. il attaque l'accélérateur d'un tube cathodique (un téléviseur) qui balaye un écran , ceci de façon synchrone avec le balayage du faisceau d'électrons. cela recrée une vue détaillée du relief de l'échantillon
(y'a plus de tube cathodique aujourd'hui, c'est informatisé - mais le principe reste le même)
il en résulte une image monochrome : une surface qui tourne le dos au capteur ressortira plus sombre que la même surface orientée de front.
Pour se faire une bonne idée du principe du MEB, il suffit de placer un bout de papier alu sur une pièce de monnaie, et de la frotter du dos d'un ongle. l'alu, comme le MEB, enregistrera un relief.
deuxièmement, une surface contenant des éléments lourds rétrodiffusera plus d'électrons : les luminosités "de visu" seront faussées. prenons l'exemple d'une calcite (blanche ) sur galène (gris-noire)
La calcite ne contient que des éléments légers, et ne renverra (rétrodiffusera) que peu d'électrons : elle ressortira gris-sombre
alors que la galène, riche en plomb, rétrodiffusera beaucoup d'électrons, et ressortira très claire.
Deuxième application :
A une tension d'accélération donnée du faisceau d'électrons, tel élément emmétra des rayons X, et ce d'autant plus qu'il est présent en quantité.
c'est la base de l'analyse EDS : le capteur EDS recueille les rayons X émis.
Exemple :
- montmins-3799-barytine-eds-3702315.jpg (19.87 Kio) Vu 7512 fois
On voit ici en mauve les pics d'émission du Baryum, en turquoise celui du soufre, en vert celui de l'oxygène. en turquoise également celui du silicium.
Etc.... pour tous les éléments.
PROBLEMES :
Les éléments légers sont mal ou très peu (voire pas du tout) détectés : le pic du carbone est souvent très petit, alors que cet élément peut être dominant dans la composition chimique. on ne peut détecter qu'à partir du Bore. Hydrogène, hélium et beryllium restent invisibles.
Le pic du plomb (quand cet élément est présent) masque beaucoup d'éléments, dont le soufre, le bismuth, le molybdène, et... : gros problèmes quand on a affaire à des sulfates de plomb, ou à des sulfosels.
Par exemple, c'est très difficile de faire la différence entre une leadhillite (plomb, sulfate, carbonate) et une hydrocerusite (plomb, carbonate) surtout si le carbone n'est pas très évident.
Quand, comme ici, les spécimens sont nichés au creux d'une géode, on ne peut pas savoir si les éléments détectés sont ceux contenus par le minéral analysé, ou ceux contenus par l'environnement. les électrons qui rebondissent vont aller exciter le minéraux environnants et polluer l'analyse : Ici, si le silicium est bien détecté, mais il fait partie de la gangue et n'entre pas dans la composition du minéral analysé (barytine)
Noter à gauche du silicium un pic non caractérisé : c'est celui de l'aluminium. cet élément pollue aussi les analyses car tous les échantillons à analyser sont calés par du papier alu, dans un plateau conducteur de l'électricité
C'est impératif pour éviter les accumulation d'électrons qui ne retrouvent pas l'anode. jusqu'au années 80-90 les échantillons devaient d'ailleurs être métallisés (= recouverts d'une pellicule d'atomes d'or ou de carbone, comme pour la microsonde) pour être rendus conducteurs - sinon ça ne marchait pas
Aujourd'hui on peut travailler en "low-vaccum" (= basse pression) : on ne fait plus le vide total (ou presque total), on laisse une faible quantité de gaz qui va aider les électrons à circuler jusqu'à l'anode.
ça a d'ailleurs pour inconvénient de rendre encore moins précise la focalisation du faisceau d'électrons, et donc moins précise l'analyse quantitative.
ça influe également au niveau de la définition de l'image : on peut difficilement dépasser des grossissements de quelques milliers de fois, alors que la machine est capable de beaucoup plus.
Olympus VM-Z, Olympus SZH-10.
Zeiss Luminar 16, 25, 40 et 63mm - JML20x - Bausch & Lomb 50x - Nikon ELWD plan 5x, 10x, 40x et 60x - EL-Nikkor 80 et 105mm
Soufflets Nikon PB-6 + PB-6E - Nikon D1x, D5100, D3300
