Laboratoire de microscopie électronique à balayage

Le microscope électronique à balayage Zeiss EVO® 50 SmartSEM de l’INRS est équipé d’une large gamme de détecteurs qui lui confère une grande polyvalence d’analyse, soit :

• l’imagerie par détection des électrons secondaires (SE) : les images obtenues représentent essentiellement la topographie de l’échantillon;
• l’imagerie par détection des électrons rétrodiffusés (BSE) : cette technique permet d’obtenir une image des densités atomiques des phases présentes dans l’échantillon par contraste chimique. Elle est couramment utilisée pour distinguer des éléments lourds (possédant un numéro atomique élevé) et pour la granulométrie;
• l’imagerie par la détection des électrons secondaires en pression variable (VPSE) : l’une des particularités de cet appareil est qu’il peut travailler sur n’importe quel échantillon sec (conducteur ou non) sans traitement préalable, en ajustant la pression de la chambre dans laquelle on place l’échantillon à observer;
• la microanalyse élémentaire par spectrométrie X à dispersion d’énergie (EDS) permet l’analyse ponctuelle de la composition chimique élémentaire d’un très petit objet et l’affichage de la distribution des éléments par cartographie.

Voici les détails techniques du microscope à balayage électronique Zeiss EVO® 50 SmartSEM :

• Cathode au tungstène
• Tension d’accélération : 0,2 – 30 kV
• Résolution : 3 nm à 30 kV
• Grossissement : 100 x – 60 000 x
• Chambre: 365 mm (Ø) X 255 mm (h) 
• Platine compucentrique motorisée 5-axes permettant des déplacements importants :
  • X = 0 à 100 mm
  • Y = 0 à 125 mm
  • Z = 0 à 35 mm
  • T = -1º à 90º
  • R = 360 º
• Résolution maximale des images : 2048 x 1536 pixels
• Détecteurs : 
  • SE : Everhart-Thornley Secondary Electron detector 
  • 4Q-BSE : 4 Quadrant Backscattered Electron detector
  • VPSE : Variable Pressure Secondary Electron detector
  • EDS Microanalysis System : Bruker Quantax 800/Z30 SDD. Ce détecteur est muni d’un Xflash® 6|30 Silicon drift detector qui, associé à un analyseur multicanal, fait un classement des photons X en fonction de leur énergie
  • EBSD : Bruker Quantax Electron Backscatter Diffraction system
• Performance du détecteur EDS :
  • Surface active : 30 mm²
  • Éléments détectables : béryllium (z = 4) à l’uranium (z = 92)
  • Résolution de 129 eV pour Mn Kα 275 000 cps
  • Taux de comptage : 60 000 cps
  • Refroidissement thermoélectrique par effet Peltier

L’infrastructure est accessible à tous : étudiantes et étudiants et chercheuses et chercheurs des milieux universitaires, industriels ou gouvernementaux. Il est également possible de l’utiliser, ainsi que notre expertise, dans le cadre de collaborations externes ou de contrats de recherche et développement.

Des formations d’une durée approximative de 2 heures sont offertes aux nouveaux usagers désirant manipuler seuls le microscope électronique à balayage.

La tarification dépend de la catégorie des utilisateurs : INRS, autres universités et autres utilisateurs. Elle est aussi basée en fonction de l’utilisation : MEB seulement ou MEB + EDS par exemple. Des frais fixes peuvent s’ajouter selon la méthode de préparation des échantillons. 

Tarification 2023

Coût pour une heure

Frais fixes à l’unité

*Non assisté : L’utilisateur est seul avec l’instrument.

**Assisté : Une assistance est fournie à l’utilisateur pour des dépannages et réponses à des questions ponctuelles.

***Supervision technique : Un technicien est présent en permanence pour piloter la machine, mais ne fournit aucun soutien scientifique.

Contactez-nous pour en savoir plus.

Préparation des échantillons

Afin de travailler dans de bonnes conditions, seuls sont acceptés les échantillons exempts de toute eau, de solvants ou d’autres matériaux qui pourraient se vaporiser une fois le vide atteint.

Ce microscope électronique à balayage peut fonctionner en pression contrôlée pour l’observation dans un vide allant de 10-400 Pa. Ceci permet l’observation d’échantillon sans métallisation préalable.

Si nécessaire, les échantillons non-conducteurs sont enduits d’une fine couche d’or-palladium (20-30 nm) où de carbone de sorte que leurs surfaces soient conductrices. La couche d’Au/Pd est appliquée par pulvérisation cathodique en utilisant un SPITM Sputter Coater Module.

Le carbone est appliqué par évaporation en utilisant un SPITM Carbon Coater System.

Observation en électrons secondaires (topographie)

Les échantillons solides sont montés sur des plots en aluminium de 12,7 mm ou 25,4 mm de diamètre à l’aide de pastilles de carbone adhésives doubles-faces, puis placés sur un carrousel pouvant contenir jusqu’à 8 échantillons.

Observation en électrons rétrodiffusés (contraste de phase)

L’idéal est d’analyser des échantillons en lames minces polies, mais il est possible d’analyser de la poudre, des grains et divers autres échantillons conducteurs ou non.

En ce qui concerne les lames minces, deux types de supports sont disponibles : un support individuel et un support huit lames.

Voici deux exemples d’application du microscope électronique à balayage :

• Images en électrons secondaires permettant de visualiser des microfossiles de l’Ordovicien 

Avec l’aimable autorisation d’Esther Asselin (Ressources naturelles Canada)

• Images en électrons rétrodiffusés (A) et analyse EDS (B) de laminations détritiques siliceuses et micritiques carbonatés prises sur des lames minces provenant des sédiments lacustres du lac Yoa, Ounianga Kebir, Tchad. 

Photos : P. Francus et J.-F. Crémer, Centre Eau Terre Environnement de l’INRS

Cette infrastructure a été acquise grâce à une subvention de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) et le gouvernement du Québec.