Microscopie électronique et analyse multimodale : apports et développements

Guillaume WILLE

BRGM, 3 av. Claude-Guillemin, Orléans


Né dans les années 30, le MEB est devenu, depuis les années 60 et l’apparition du 1er appareil commercial, un outil incontournable pour la caractérisation des matériaux à l’échelle micro- voire nanoscopique. Couplé à la microanalyse EDS et WDS, il s’est imposé comme une technique d’observation et d’analyse incontournable. De nombreuses évolutions technologiques qui en ont accru les performances (résolution, détections, capacités d’observation…)

Mais à côté du MEB-EDS, aujourd’hui très répandu dans de nombreux laboratoires, sont apparus différentes évolutions. Le MEB permet d’accéder à de nouvelles méthodes de caractérisation (telle que l’analyse de phase et d’orientation cristallographique, par EBSD). On peut également citer l’intégration d’expérimentations dans la chambre d’observation qui en font un « micro-laboratoire » (couplage faisceaux d’électrons / d’ions, essais mécaniques in-situ).

Parmi ces développements, Le couplage de techniques d’analyse et d’imagerie analytique permet d’accéder à un large panel d’informations sur un seul et unique système, sur le même échantillon et la même zone d’observation. Cela permet de compléter le panel d’informations d’imagerie et d’analyse élémentaire du MEB-EDS par d’autres techniques qui étendent le champ et la nature des données accessibles. On peut citer la micro-fluorescence X (µ-XRF) ou l’implantation d’un TOF-SIMS sur un MEB-FIB qui permettent l’analyse d’éléments en trace, la micro-tomographie X pour l’analyse 3D, ou encore l’intégration de la micro-spectroscopie Raman qui permet d’accéder à un large panel d’informations de chimie structurale, complémentaires de la chimie élémentaire obtenue par l’EDS. Cet exposé présente ces évolutions technologiques et développements récents illustrés par différents exemples, notamment dans le champ des géosciences.

 

Cartographie d’orientation cristalline par EBSD sur un nodule de Pyrite (FeS2)	Fibres d’actinolite-amiante dans une matrice minérale Image MEB (BSE) et cartographie Raman