MEB de table : le système idéal pour tous les laboratoires

La microscopie électronique de table (MEB) a connu une évolution considérable au cours des dernières décennies. Depuis que les premiers microscopes électroniques compacts de table ont vu le jour en 2006-2007, ces instruments sont devenus de formidables outils polyvalents, qui ont trouvé leur place dans des milliers de laboratoires à travers le monde.

Cela a permis de mettre en place des capacités de recherche et d’analyse pionnières et innovantes dans des secteurs tels que les produits pharmaceutiques, l’automobile, les polymères, la microélectronique, la recherche sur les batteries et les métaux.

On constate également que le MEB de table est de plus en plus utilisé, au sein des plateformes MEB spécialisées, pour alléger la charge de travail de la technologie MEB conventionnel disponible.

Pour expliquer l’état de l’art en matière de technologie MEB de table, nous présentons ici la gamme MEB de table Phenom Thermo Scientific, distribuée par France Scientifique.

Pourquoi le MEB de table est-il si populaire ?

Jusqu’à il y a une quinzaine d’années, la microscopie électronique était le domaine exclusif des laboratoires hautes technologies des industriels et des instituts universitaires spécialisés. Les installations MEB dans ces laboratoires impliquaient une infrastructure complexe et la nécessité de disposer d’opérateurs hautement qualifiés et expérimentés. Les coûts d’investissement et d’exploitation élevés ont également eu un impact négatif sur l’installation de MEB en laboratoire. Ceci est notamment dû au fait que l’investissement n’était pas facile à justifier.

Pourtant, un MEB de table offre un certain nombre de solutions :

Aucune infrastructure spécifique n’est requise en termes de stabilité, de température ou d’humidité.
Un MEB de table est un investissement économiquement justifié dans les laboratoires où cette technologie n’est pas utilisée à temps plein.
Les coûts d’exploitation et de maintenance d’un MEB de table sont souvent des dizaines de fois inférieurs à ceux d’un MEB conventionnel.
La formation des (nouveaux) opérateurs peut se faire en un jour, et une formation académique spécifique n’est pas nécessaire.

En plus, la technologie MEB de table répond à un certain nombre d’exigences supplémentaires dans les laboratoires modernes de contrôle qualité et de recherche et développement et ouvre de nouvelles possibilités dans les projets de recherche.

Temps d’arrêt minimal et entièrement programmable pour les activités de maintenance.
Plusieurs opérateurs doivent être en mesure d’utiliser le MEB de manière simple et fluide en utilisant des procédures standards pour la préparation des échantillons et l’acquisition des images MEB.
Dans les environnements de CQ et de R&D, un MEB de table doit continuer à produire automatiquement des résultats, par exemple, pendant la nuit.

Le temps entre le chargement de l’échantillon et la première image MEB (appelé « time-to-image ») doit être aussi court que possible pour augmenter la productivité.
Souvent, les possibilités de grossissement et de profondeur de champ du microscope optique classique sont trop limitées pour répondre aux besoins des nouveaux projets de recherche. Le MEB de table offre ici une solution idéale.
L’analyse d’images doit également être combinée de plus en plus souvent avec l’analyse chimique et la détermination de la taille et de la forme des particules. Ici aussi, les logiciels et le matériel disponibles offrent la solution adéquate.

Quel est l’état actuel de la technologie d’un MEB de table ?

Nous examinons ici de plus près l’aspect plus technique du MEB de table. Quelles sont les caractéristiques de ces appareils et comment se comparent-ils au MEB conventionnel ? Pour ceux qui souhaitent se rafraîchir la mémoire en matière de microscopie électronique, nous recommandons cette publication.

Grossissement : la plage de grossissement des différents modèles de la
gamme de MEB de table Phenom de Thermo Scientific va de 160x à 350 000x. La résolution de l’image est ici meilleure que 6 nm. En plus, les appareils disposent également d’un microscope optique intégré qui grossit de 20x à 160x.

Pour les travaux encore plus poussés, un modèle MEB-FEG avec source à émission de champ est également disponible avec un grossissement allant jusqu’à 2 000 000x (résolution < 2 nm).

Détecteurs : tous les MEB de table Phenom Thermo Scientific sont équipés d’un détecteur d’électrons rétrodiffusés (BSD). En option, un détecteur d’électrons secondaire (SED) et un détecteur EDS pour l’analyse chimique et l’identification des éléments sont disponibles. L’EDS est disponible en mode point, balayage linéaire et cartographie.

Source d’électrons : les gammes P-Series et XL Thermo Phenom sont équipées d’une source CeB6. Elle offre une luminosité beaucoup plus élevée que les fils de tungstène classiques et a une durée de vie de plusieurs milliers d’heures, de sorte que le remplacement peut être effectué lors de la maintenance et que le temps d’arrêt est minimal. Le modèle MEB-FEG Pharos est doté d’une source d’émission de champ (FEG) qui garantit une luminosité et une stabilité encore plus élevées du flux d’électrons.

Tension d’accélération et modes de vide : les différents modèles ont une tension d’accélération réglable de 1 kV à 20 kV. Les multiples modes de vide vous permettent de définir un niveau de vide personnalisé en fonction de vos échantillons en utilisant différents supports d’échantillons ou une pompe à vide.

Taille et capacité des échantillons : les modèles de la gamme P-Series
peuvent contenir des échantillons jusqu’à 25 mm de diamètre et 30 mm de hauteur. La gamme XL permet d’imager des échantillons jusqu’à 100 mm x 100 mm x 40 mm (h). Le même porte-échantillon peut également être utilisé pour des mesures automatisées sur des stubs de 36 x 12 mm ou des filtres de 9 x 30 mm.

Porte-échantillons et accessoires : des porte-échantillons pour le refroidissement et la chauffe des échantillons sont disponibles, ainsi qu’un porte-échantillons à rotation eucentrique automatique et un banc d’essai miniature pour les essais de traction, de compression et de flexion.

Solutions logicielles : les MEB de table Phenom Thermo Scientific peuvent être équipés d’un logiciel permettant de déterminer automatiquement la taille des particules, le diamètre des fibres et la distribution des pores. Des solutions automatisées pour la fabrication additive, la propreté technique, la recherche sur les batteries et les inclusions d’acier, ainsi que des applications spécialisées telles que l’analyse de l’amiante et des résidus de tir sont également disponibles. Dans un certain nombre de ces modules logiciels, l’analyse des images est combinée à l’analyse des éléments via le module EDS.

MEB de table Phenom Thermo Scientific : des solutions sur mesure pour chaque application

La gamme de MEB de table Phenom Thermo Scientific se compose de trois modèles de base :

Le Thermo Scientific Phenom ProX G6 est un appareil de table doté de toutes les fonctionnalités d’un MEB. Il est particulièrement adapté aux laboratoires qui utilisent une grande variété d’échantillons et d’applications. L’accent est mis sur la rapidité d’obtention des images et la flexibilité, sans compromis sur la convivialité ou les options matérielles et logicielles. Téléchargez la brochure Phenom ProX G6
Le Thermo Scientific Phenom XL, en raison de sa capacité à charger un grand nombre d’échantillons, est principalement utilisé pour des applications automatisées ou une combinaison d’applications de recherche spécifiques pendant la journée avec un travail à haut débit en dehors des heures de travail. C’est également la plateforme XL qui est utilisée pour les nombreuses applications logicielles d’automatisation telles que la fabrication additive, la propreté technique, la recherche sur les batteries, les inclusions dans l’acier et l’analyse de l’amiante. Téléchargez la brochure Phenom XL
Le Phenom Pharos de Thermo Scientific est le seul MEB-FEG de table disponible avec une résolution < 2 nm (grossissement jusqu’à 2 000 000x). Il offre également les mêmes fonctionnalités que la série ProX G6. Téléchargez la brochure Phenom Pharos

Exemples de quelques applications et configurations typiques du MEB de table

Vous trouverez ci-dessous un échantillon de la gamme d’applications et de configurations disponibles pour des industries ou des applications spécifiques, avec le lien aux brochures pour chacune de ces applications.

Vous souhaitez faire l’expérience du MEB de table Phenom Thermo Scientific par vous-même ? Contactez notre spécialiste produit Pierre Forestier pour discuter de votre application, ou pour programmer une démonstration sur vos propres échantillons.

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