Microscopies électroniques
La microscopie électronique permet d’observer tous types de matériaux de l’échelle nano à l’échelle macro. Les informations obtenues renseignent sur la morphologie et la chimie de surface comme sur l’organisation interne et la composition chimique.
Responsable
Vidal Loïc
Contacts : loic.vidal@uha.fr ou ludovic.josien@uha.fr
Description
Domaines d’activités :
Les équipements de la plateforme (microscopes électroniques à balayage et microscopes électroniques en transmission) permettent de réaliser des caractérisations morphologiques, chimiques et cristallographiques de tous types de matériaux (polymères, solides poreux, carbones, objets biologiques, …).
Principaux équipements (forces de l’Institut) :
La plateforme est équipée de 5 microscopes, un amincisseur ionique et un ultramicrotome pour la préparation d’échantillons :
- 1 microscope électronique en transmission à résolution atomique (JEOL, ARM-200F) équipé d’un système d’analyse chimique
- 1 microscope électronique en transmission (Philips, CM200)
- 1 microscope à électronique à balayage (Philips, XL-30 FEG) équipé d’un platine chauffante et refroidissante Kammrath et de 4 micromanipulateurs Imina
- 1 microscope électronique à balayage de type environnemental (FEI, Quanta 400) équipé d’un système d’analyse chimique
- 1 microscope électronique à balayage haute résolution (Jeol, JSM-7900F) équipé d’un système d’analyse chimique
- 1 ultramicrotome cryogénique (Leica, EM UC7)
- 1 amincisseur ionique (Jeol EM- 09100IS)
Descriptif technique
Microscope électronique à balayage Philips, Modèle XL30
| Localisation | rue A. Werner |
| Canon | à effet de champ – pointe W/ZrO2 |
| Mode de fonctionnement | haut vide |
| Résolution | 2 nanomètres environ |
| Contrainte de préparation d’échantillons | les échantillons doivent être conducteurs (métallisation nécessaire pour les échantillons isolants) |
| micromanipulateurs Imina | 4 micromanipulateurs permettant de faire de contacts et des mesures de courants électriques sous faisceau MEB La précision de positionnement d’une pointe de contact d’un micromanipulateur sur un objet est inférieure au micromètre |
| platine Kammrath | Platine porte-échantillon chauffante jusqu’à 300°C ou refroidissante jusqu’à -195°C Possibilité de couplage avec la platine Kammrath avec les micromanipulateurs permettant de réaliser les mesures de courants à chaud ou à froid |
| Moyens de maitrise relatifs à l’environnement | climatiseur et boucle d’eau froide |
| Accessibilité en libre service | oui pour les permanents et étudiants de thèse de l’IS2M ayant un grand nombre d’échantillons et après formation par le responsable technique |
Contact : Ludovic Josien
Microscope électronique à balayage environnemental FEI, Modèle Quanta 400
| Localisation | rue J. Starcky |
| Canon | thermo-ionique, filament W |
| Mode de fonctionnement | haut vide low vaccum (jusqu’à 1 torr d’eau dans la chambre , observation d’échantillons isolants) environnemental (jusqu’à 20 torr d’eau dans la chambre , observation d’échantillons hydratés) |
| Résolutions | haut vide : 5 à 10 nanomètres environ low vaccum : 10 à 20 nanomètres environ environnemental : > à 20 nanomètres |
| Contrainte de préparation d’échantillons | observations en haut vide : les échantillons doivent être conducteurs (métallisation nécessaire pour les échantillons isolants) observations en low vaccum et environnemental : aucune préparation préalable même pour les échantillons isolants |
| Accessoires utilisables en low vaccum et environnemental | platine Peltier : gamme de températures accessibles : -5 à 40°C platine chauffante : gamme de températures accessibles : 20 à 1000°C platine de traction pour films polymères : gamme d’étirements : 0 à 200 % |
| EDX | tous les éléments détectables et quantifiables à partir du bore |
| Moyens de maitrise relatifs à l’environnement | climatiseur |
| Accessibilité en libre service | non |
Contact : Loic Vidal
Microscope électronique à transmission Philips, CM200
| Localisation | rue J. Starcky |
| Canon | thermo-ionique, filament LaB6 |
| Mode de fonctionnement | haut vide |
| Résolution | 0.3 nanomètre |
| Contrainte de préparation d’échantillons | les échantillons doivent avoir une épaisseur inférieure à 100nm (obtenue par broyage ou ultramicrotomie) |
| Diffraction électronique |
Équipé d’un système de précession électronique piloté (DIGISTAR, NanoMEGAS) ; possibilité de déterminer les structures cristallines |
| Caméra |
CMOS, grande angle (PHURONA, EMSIS) |
| Moyens de maitrise relatifs à l’environnement | climatiseur et boucle d’eau froide |
| Accessibilité en libre service | non |
Contact : Loic Vidal
Microscope électronique à transmission JEOL, ARM200
| Localisation | rue J. Starcky |
| Canon | cold FEG |
| Mode de fonctionnement | haut vide |
| Configuration | TEM, STEM : à 80 ou 200kV Présence d’un correcteur de lentille objectif |
| Résolution | 80pm (TEM en mode franges de réseau) |
| Contrainte de préparation d’échantillons | les échantillons doivent avoir une épaisseur inférieure à 100nm (obtenue par broyage ou ultramicrotomie) |
| EDX | analyses semi-quantitatives : tous les éléments détectables et quantifiables à partir du bore. Cartographies chimiques |
| Diffraction électronique | possibilité de déterminer les distances inter-réticulaires dans le cas de solides cristallisés |
| Tomographie | reconstruction 3D des objets observés |
| Moyens de maitrise relatifs à l’environnement | climatiseur et boucle d’eau froide |
| Accessibilité en libre service | non |
Contact : Loic Vidal
Microscope électronique à balayage Haute Résolution JEOL modèle JSM-7900F
| Localisation | rue A. Werner |
| Canon | canons à émission de champ type Schottky |
| Mode de fonctionnement |
haut vide avec possibilité de travailler à très basse tension jusqu’à 10V grâce à la polarisation de platine. Low vaccum (jusqu’à 300 Pa N2 dans la chambre, observation d’échantillons isolants) transmission : (BF, DF, HAADF) |
| Résolutions |
haut vide : 0,5 nm low vaccum : 1,4 nm à 4 nm variable suivant la pression transmission : 0,5 nm |
| Contrainte de préparation d’échantillons |
contraintes dimensionnelles : échantillon de diamètre < 5 cm ; hauteur < 4 cm contrainte particulière pour le mode transmission : les échantillons doivent avoir une épaisseur <100 nm et un diamètre <3nm |
| Accessoires | plasma cleaner (pour la décontamination des échantillons avant observation) |
| EDX | tous les éléments détectables à partir du bore et quantifiables à partir du fluor |
| Moyens de maitrise relatifs à l’environnement | climatiseur et boucle d’eau froide |
| Accessibilité en libre service | non |
Contact : Ludovic Josien
IS2M
Bâtiment CNRS
15, rue Jean Starcky - BP 2488
68057 Mulhouse cedex
Bâtiment IRJBD
3 bis, rue Alfred Werner
68093 Mulhouse cedex
tel: (+33)3 89 60 87 00
fax: (+33)3 89 60 87 99
