Les scientifiques des matériaux du Lawrence Livermore National Laboratory, Joseph McKeown (à gauche) et Tian (Tony) Li (à droite) utilisent le nouveau microscope électronique à transmission FEI Titan pour étudier la nanostructure et la composition des alliages métalliques. Li pointe vers un grain cristallin brillant d'environ 100 nm et riche en zirconium, observé en utilisant l'imagerie à contraste Z. Crédit :Julie Russell/LLNL
Un nouveau microscope électronique à transmission (MET) installé au laboratoire plus tôt cette année donne aux chercheurs du LLNL un regard plus clair sur le niveau atomique des structures qu'auparavant.
Le Titan 80-300 MET, fabriqué par la société FEI, a été installé en décembre et apporte une capacité étendue au microscope électronique à transmission existant que le laboratoire possède depuis environ 20 ans, selon le scientifique du LLNL Joe McKeown. Parmi les améliorations, citons un détecteur à champ sombre annulaire à grand angle (HAADF) pour la microscopie électronique à transmission à balayage (STEM), qui permet une imagerie à contraste Z en raison de la diffusion améliorée des éléments à numéro atomique élevé, et un mode basse tension pour analyser les polymères et les échantillons biologiques qui peuvent être plus sensibles aux électrons de haute énergie.
"Avec le détecteur de fond noir, les éléments plus lourds semblent plus lumineux en contraste, afin que nous puissions effectuer plus facilement et plus rapidement des analyses structurelles et compositionnelles des microstructures, ", a déclaré McKeown.
Le microscope a également été équipé d'un détecteur amélioré pour la spectrométrie de perte d'énergie électronique (EELS). Le nouveau détecteur (un Gatan 965 GIF Quantum ER) offre une meilleure résolution énergétique et permet une cartographie élémentaire extrêmement rapide des matériaux grâce à une efficacité de collecte accrue. Opérations qui prennent généralement quelques heures, McKeown a dit, ne prenez que quelques minutes avec la machine à la pointe de la technologie.
Tony Li aligne le Titan TEM pour obtenir une image focalisée. Crédit :Laboratoire national Lawrence Livermore
« En termes de gain de temps, c'est énorme, " a déclaré McKeown. " Avoir ce nouveau spectromètre est vraiment agréable pour faire une cartographie fine car il y a beaucoup plus de signaux à collecter. "
Chercheur postdoctoral Tian (Tony) Li, l'un des principaux utilisateurs du nouveau TEM, a déclaré que le Titan fournit de nombreuses nouvelles capacités de microscopie sur site qu'il devait auparavant se rendre au Lawrence Berkeley Lab pour effectuer. Avec son imagerie haute résolution, Li a dit, les chercheurs peuvent voir des colonnes atomiques individuelles, un outil utile pour examiner les structures en treillis et faire l'analyse de la composition.
« Vous pouvez obtenir des images au niveau atomique avec le Titan et c'est également idéal pour l'analyse quantitative, " a dit Li. " Vous pouvez faire de l'imagerie à résolution atomique, diffraction, analyse par rayons X à dispersion d'énergie, perte d'énergie électronique et tomographie, et il a l'un des meilleurs spectromètres de rendement là-bas."
Un échantillon de la taille d'un micron créé par Focused Ion Beam (FIB) est examiné sous le Titan. Le grossissement peut encore être augmenté de dizaines de milliers de fois pour obtenir des images au niveau atomique. Crédit :Laboratoire national Lawrence Livermore
McKeown a déclaré que toute personne intéressée par les microstructures, dont la fabrication additive, la biologie, ou d'autres domaines qui pourraient bénéficier de l'imagerie à l'échelle nanométrique, peut apporter des échantillons pour analyse, et peut même être formé à son utilisation.
"Vous n'avez pas besoin d'être un expert pour obtenir de très bonnes images, ", a déclaré McKeown.
