Par Harvey Sells, mis à jour le 24 mars 2022
La microscopie électronique à transmission (TEM) et la microscopie électronique à balayage (MEB) sont des outils puissants pour visualiser des structures à l'échelle nanométrique. Bien que les deux s'appuient sur des faisceaux d'électrons, ils diffèrent sensiblement dans la préparation des échantillons, les principes d'imagerie et les applications typiques.
TEM excite un échantillon avec un faisceau d'électrons focalisé qui traverse l'échantillon. Étant donné que les électrons doivent traverser l'échantillon, la TEM nécessite des sections ultrafines (généralement <100 nm d'épaisseur) et utilise souvent une coloration aux métaux lourds pour améliorer le contraste. Cette approche rend la TEM idéale pour visualiser l'architecture interne des virus, des cellules et des coupes de tissus à une résolution inférieure au nanomètre.
Le SEM, en revanche, balaie un faisceau d'électrons focalisé sur la surface d'un spécimen. Pour empêcher l'accumulation de charges et détecter les électrons rétrodiffusés ou secondaires, les échantillons sont recouverts d'une fine couche conductrice, généralement de l'or-palladium, du carbone ou du platine. Le SEM excelle dans la révélation de la topographie des surfaces et est couramment utilisé pour examiner les agrégats macromoléculaires, les surfaces des tissus et les matériaux techniques.
Un canon à électrons génère un faisceau de haute énergie qui est d'abord condensé par une lentille condensatrice. Le faisceau étroit résultant est dirigé à travers l’échantillon ; les électrons qui ne sont pas absorbés forment une image sur un écran phosphorescent via un objectif. Les zones qui apparaissent plus sombres correspondent à des régions plus épaisses où passent moins d'électrons.
Le SEM commence également par un canon à électrons et une lentille condensatrice, mais le faisceau est ensuite focalisé en un point fin par une deuxième lentille. Des bobines magnétiques répartissent ensuite le faisceau à travers l’échantillon, tandis qu’une troisième lentille dirige les électrons vers la zone d’intérêt. En ajustant le temps de séjour et la fréquence de balayage (généralement 30 balayages par seconde), le SEM capture des images de surface haute résolution.