Microscope double colonne MEB-FIB Helios 660
Microscope double colonne MEB-FIB Helios 660

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Micro-éprouvette de traction de dentine
Micro-éprouvette de traction de dentine

Microscope Helios Nanolab 660
(FEI Thermofischer)

Ce microscope fait partie du parc instrumental de l'EquipEx MatMeca (ANR-10-EQPX-37) qui répond aux problématiques d'élaboration et de caractérisation des matériaux destinés aux secteurs de l’énergie, des transports, de l’espace, des nanotechnologies et des biomatériaux. Il combine microscopie électronique à balayage (MEB) et usinage ionique de haute précision à l’aide d’un faisceau ionique focalisé (FIB). Il est équipé d’outils d’analyse cristallographique (EBSD) et chimique (EDS) ainsi que de 7 différents détecteurs pour l’imagerie électronique.

Il permet ainsi :

  • Une imagerie haute résolution de la surface d’échantillons (résolution allant jusqu’à 0,7 nm en basse tension) ;
  • Le prélèvement d’échantillons tels que la préparation de lames MET observées ensuite potentiellement jusqu’à la résolution atomique ;
  • La caractérisation complète de la microstructure en trois dimensions (analyse cristallographique et chimique) ;
  • L’observation des interfaces à ces échelles ;
  • La reconstruction tridimensionnelle d’un échantillon, par exemple de nanoparticules et de leur enchevêtrement ;
  • L’usinage de petits échantillons prélevés à des endroit précis de la surface sur des échantillons conducteurs ou non (neutraliseur de charges disponible pour les échantillons isolants), avec une résolution allant jusqu'à 4 nm.

La colonne électronique (500 V-30 kV) permet, grâce à un monochromateur ainsi qu’une platine de décélération de faisceau, d’atteindre des résolutions sub-nanométriques. Elle est équipée de nombreux détecteurs pouvant éventuellement superposer leurs signaux (jusqu’à 4) et permet ainsi de révéler au mieux les plus petits détails de la microstructure. La colonne ionique, avec une résolution de 4 nm, permet une gravure précise de structures complexes à l’échelle nanométrique.

Équipements principaux pour la caractérisation cristallographique et chimique :

  • Caméra EBSD EDAX Hikari XP ;
  • Détecteur EDS EDAX Octane super 30mm² ;
  • Logiciel TEAM et OIM DC pour l’acquisition ;
  • Logiciel OIM Analysis pour l’analyse ;
  • Logiciel EDS3 et EBS3 pour l’acquisition automatisée EDS et EBSD en 3D.

Autres équipements :

  • Le Quickloader pour l’insertion rapide de vos échantillons ;
  • Un plasma cleaner pour le nettoyage de vos échantillons ;
  • Un piège froid pour l’amélioration du vide de la chambre ;
  • Un monochromateur sur la colonne électronique ;
  • Une platine de décélération de faisceau pour vos images à très basse tension ;
  • L’injecteur de gaz MultiChem équipé de platine, carbone, tungstène et H2O/Selective Carbon Mill ;
  • Le nanomanipulateur Easylift.

Platines in situ :

  • Une platine de traction/compression/flexion de capacité 20 N (réalisation LMS) ;
  • Une platine de traction/compression/flexion de capacité 0,5 N pour vos essais sur micro-échantillon (réalisation MSSMat) ;
  • Une platine Fusion pour l'analyse électro-thermique (Protochips).

Autres logiciels disponibles :

  • NanoBuilder / NanoArchitect pour l’automatisation de vos gravures ou dépôts complexes ;
  • AutoSlice&View G3 pour vos caractérisations en imagerie électronique 3D ;
  • AutoScript 4 pour l'automatisation de processus à l'aide de scripts en Python.