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Microscope Electronique a bas cout avec un tube CRT ?


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42 réponses à ce sujet

#1 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 04 novembre 2011 - 01:47

Bonjour a tous,

En ce moment que je me penche sur la "fabrication" d'un système de microscope électronique a base de tube d'une Télé CRT (tube cathodique) car celui-ci a un canon a électron comme sur les SEM

je viens juste de tomber sur une piste et 2 liens liés aux SEM d'amateur Gr max entre 80 et 100 X, Ca ressemble a la recherche que je fais actuelement.

http://www.coultersm...ilit=microscope

et

http://hackaday.com/...m-vidicon-tube/

Si vous avez des idées sur la conception de ce genre d'appareil, on pourrait faire la meme chose avec peu de moyens,j'attends vos impréssions.

A bientot
Cordialement
Laurent
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#2 Michel

Michel

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 04 novembre 2011 - 02:51

Re Laurent,

Il y a beaucoup de choses à dire sur le sujet.
L'enthousiasme, la curiosité, l’excitation intellectuelle sont des moteurs puissants pour réaliser des choses incroyables.
"Il ne savait pas que c'était impossible à faire, il a donc essayé, et il a réussi" (citation)
Mais essayons toutefois de voir clair.

J'ai vu dans les liens, des images faites avec ces appareils. D'après ce que j'en ai retenu, il s'agirait d’obtenir des résolutions de 20 µ !
Cela peut paraître énorme à certains, mais pour un microscopiste, ce sont de piètres performances et de plus les aberrations de ces images sont aussi très fortes.
Je rappelle qu'un simple objectif 10 X ON 1.25 a déjà une résolution de 1.3µ !
20 µ , c'est une simple loupe...

En fait dans les liens, (pas très facile à traduire), il y a des projets semble-t'il différents.
Peut-on déjà tirer de ces liens, un schéma de principe d'un ME à quat'sous ?

A+
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#3 Laurent-D

Laurent-D

    Procaryote

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Posté 04 novembre 2011 - 05:30

Re Michel,

J'ai surtout retenu la technique et non le grossissement ainsi que les abérations chromatiques, qui pourront toujours etre améliorées par la suite.
Effectivement 20µ c'est rien.

Mais je te rejoins sur le fait que j'ai pas trop compris comment ca fonctionnait, pas de photos du systeme et juste un simple shémat me parrait pas assez explicite !

Je compte quand meme en savoir plus.

Merci
Amicalement
Laurent
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#4 Jean Marie Cavanihac

Jean Marie Cavanihac

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Posté 04 novembre 2011 - 06:30

Bonjour Laurent et bienvenue ici,

pour le microscope électronique je pense que le GROS problème sera celui du vide poussé ! Je crois que quelqu'un a déja essayé cela (avec pompes turbomoléculaires etc ..) mais ce n'est pas une mince affaire !

amitiés,
JMC
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#5 Michel

Michel

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Posté 04 novembre 2011 - 06:30

Re,

Comme les photos publiées correspondent à des grilles de TEM , j'en ai sorti une de mes tiroirs .
Il s'agit d'une grille de 3 mm en cuivre (j'en ai aussi en or !) de 400 Mesh , c'est à dire beaucoup plus fine que celle qui est donnée en exemple.

La photo " vite fait bien fait sur le coin du gaz" a été prise avec un "vulgaire' Bresser Biolux NG de chez Lidle avec l'objectif 10 X !

Microscope Electronique "Tube cathodique"

eguns.jpg



Microscope de chez Lidle objectif 10 X

Image20.jpg


Grille au 4 X

Image21-2.jpg



Les carrés (la partie vide) font 38 µ de côté. Avec d'autres grilles, ils sont beaucoup plus grands.

A +
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#6 Michel

Michel

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 04 novembre 2011 - 07:20

Bonsoir Jean-Marie,

pour le microscope électronique je pense que le GROS problème sera celui du vide poussé ! Je crois que quelqu'un a déja essayé cela (avec pompes turbomoléculaires etc ..) mais ce n'est pas une mince affaire !


Il ne faut pas croire qu'un microscope électronique a besoin d'un vide poussé pour fonctionner. (1)
Un bon vide secondaire est largement suffisant surtout pour des applications de ce style.
Seulement, le plus gros problème avec le vide est de le conserver !

Je me souviens de mon premier OPL, il fallait plusieurs heures pour que le métal de la colonne ait fini de dégazer.
Donc il faut à la fois une enceinte étanche et des matériaux compatibles avec le vide ou alors des moyens de pompage très puissants.
Le problème du vide n'est pas insurmontable, mais dans tous les cas de figure, réaliser un vide est coûteux.

Pour les pompes, c'est quand même un gros investissement.
Que ce soit les pompes à palettes, à diff, ioniques ou turbomoléculaires,(et il y en a d'autres, mais je n'en parle pas car je n'en ai pas, sauf pour une pompe a mercure, mais je n'ai plus de mercure) d'une part ce n'est pas donné à l'achat, mais les consommables sont aussi très chers.
Une pompe à vide d'occasion a certainement besoin d'être reconditionnée.
Et je ne parle pas des moyens de contrôle du vide (les jauges) !)

Amitiés.

(1) Un vide poussé ne se justifie que dans les travaux en haute résolution.
Il ne faut pas croire que le vide poussé est indispensable à la propagation des électrons.
La raison principale d'un vide poussé est la lute contre la contamination.
  • 0

#7 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 04 novembre 2011 - 09:17

Je viens de trouver une video d'une personne qui a fabriqué son Propre SEM pour moins de 1500 euros, Gr 100x.

Ca doit etre différent du 1er systeme je pense...




Merci Jean Marie pour ton acceuil,
Pour le vide, c'est trop complexe pour moi ca implique un cout exorbitant !
Mais effectivement, j'ai lu quelquepart qu'il n'est plus nécéssaire d'avoir un vide parfait,certains SEM peuvent avoir des conditions (interne au microscope) proche de notre atmosphere pour observer certains specimens vivant sans les altérer.

A+
Laurent
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#8 Michel

Michel

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Posté 04 novembre 2011 - 10:04

Géniales tes vidéos !

Toutefois, on voit bien qu'on est très loin des 1500 € !
Si on fait le compte de tout le matériel qui compose le microscope et celui pour le faire fonctionner, il faudrait multiplier le chiffre par 100 X.

Je n'ai pas pu saisir à combien de Mesh était son grillage métallique.

En ce qui concerne les microscopes environnementaux, ils sont basés sur un principe qui a été mis en pratique dans les ME longtemps après leur apparition.
Si on sépare deux chambres dont l'une est sous vide, d'un diaphragme très étroit, le vide ne "s'échappe" pas très rapidement comme on pourrait le croire, mais d'une manière assez lente. Ceci est dû au parcours moyen d'une molécule de gaz...
Ainsi, le diaphragme empêche les molécules gazeuses de pénétrer dans l'enceinte à vide tout en permettant au faisceau d'électron de passer.
Ainsi les électrons n'ont qu'un faible parcours dans une atmosphère proche de la pression atmosphérique,(petit vide quand même) compatible avec la vie d'un acarien par exemple, avant de toucher le sujet.
  • 0

#9 Michel

Michel

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Posté 04 novembre 2011 - 10:23

Questions aux Électroniciens et Physiciens du forum:

Je n'ai pas réussi à comprendre comment fonctionne un Vidicon.

Je comprends comment se forme l'image sur la "surface sensible", je comprends comment fonctionne le balayage électronique en commençant par l'émission d'électrons, mais pas comment le faisceau "lit" l'image formée par l'optique sur la surface sensible !

Autrement dit, je comprends très bien comment un faisceau d'électron crée une image dans un tube cathodique, mais pas l'inverse mis en oeuvre dans un vidicon.

Merci


Vidicon.jpg


  • 0

#10 Laurent-D

Laurent-D

    Procaryote

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Posté 04 novembre 2011 - 10:59

Je pense que tu as vu le 1er lien qui concerne le forum, sur celui-ci il y a 2 liens sur le fonctionement du Vidicon

Son principe se trouve Ici :
http://translate.goo...kon/vidikon.htm

Le canon a electron ne coute pas cher (5 euros ?) je l'ai trouvé ici :
http://stronic.fr/fr...erche_u=XQ 1032

Il y a également celui-ci qui pourrait etre pas mal pour une meilleur résolution ?
http://www.radiomuse...ube_xq1240.html
  • 0

#11 Jean Marie Cavanihac

Jean Marie Cavanihac

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Posté 05 novembre 2011 - 09:26

Questions aux Électroniciens et Physiciens du forum:

Autrement dit, je comprends très bien comment un faisceau d'électron crée une image dans un tube cathodique, mais pas l'inverse mis en oeuvre dans un vidicon.

Vidicon.jpg


Bonjour Michel,

si mes souvenirs sont bons, derrière la fenêtre de verre d'entrée du vidicon se trouve une plaque photo résistante qui reçoit la lumière d'un coté et la transforme en variation de résistance de l'autre ( il s'agit d' une mosaïque d’éléments semi conducteurs ) . Par le balayage du faisceau d'électron il y a, selon la charge de chaque élément , variation du courant fourni par cette photocathode que l'on associe à la position connue du faisceau à un moment donné.

Cela ne correspond pas tout à fait à ton schéma qui suggère plutôt une photo émission par la cathode , modulation du faisceau par les électrons émis et multiplication comme dans un PM , mais le principe est similaire ... Il s'agit en fait de l'Orthicon qui du fait de l'amplification est beaucoup plus sensible que le vidicon...il était donné pour permettre la prise de vue à la lueur d'une chandelle !!

Par contre pour utiliser le vidicon en canon à électron il faudrait enlever la fenêtre et la photo cathode !!

amitiés,
JMC
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#12 Michel

Michel

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Posté 05 novembre 2011 - 09:47

Bonjour Jean-Marie, Laurent et tous,

Jean-Marie, tu as raison de faire la comparaison avec un PM (Photo Multiplicateur)
J'ai à peu près compris le fonctionnement du Vidicon, mais des détails m'échappent et ta réponse me met un peu plus le doute.
Avant ta réponse, voilà où j'en étais:
La fenêtre d'entrée que j'assimilais à une photocathode, reçoit donc des photons et réémet des électrons qu'on appelle dans le cas de figure photo-électrons, mais qui sont des électrons tout à fait normaux bien sûr !

Ensuite les bobines déflectrices (utilisées en mode balayage) balayent la cible et renvoient le faisceau d'électrons vers la dynode qui permet la reconstitution d'une image électronique. (Ce phénomène reproduit en cascade constitue un PM)
La question que je me posais donc: à quoi sert le canon à électrons et donc le faisceau de balayage, puisque les électrons sont émis spontanément par le scintillateur.

En fait ta réponse me met sur une autre voie dans laquelle, le faisceau émis aurait un rôle à jouer dans l'émission au niveau de la cible.
Quel est donc ce phénomène ?
C'est là où j'en suis.

Pour Laurent:

aufbau.gif


Ce tube à vide, est utilisé pour sa partie balayage.
Un faisceau d'électrons très fin balaye le sujet (ici une grille) et permet de former une image électronique à partir des électrons retrodiffusés.
Dans ce microscope "bricolé", la partie fenêtre d'entrée est donc enlevée car elle ne sert plus à rien et est remplacée par une chambre à vide comme dans un MEB classique. (Voir le schéma)
Cette opération "chirurgicale" qui consiste à enlever la fenêtre d'entrée, pose une série de problèmes.
D'abord, nous avons affaire à un tube à vide en verre.
Découper la fenêtre me parait très délicat !
Si toutefois la fenêtre est simplement sertie ou collée (de toute façon il faut un système rigoureusement étanche au vide !) l'opération n'en demeure pas moins de haute voltige!

Ensuite, il faut savoir qu'une fois le vide cassé, les électrodes vont être rapidement détruites par l'oxygène de l'air, ce qui nécessite l'utilisation d'un gaz neutre, en l’occurrence de l'hélium.

Il reste ensuite à construire une chambre d'examen et à la relier à un groupe à vide.
Je ne parle pas de la partie électronique de la réalisation.

Ce que je pense de la faisabilité et de l'utilité de ce genre de microscope:
Il y a plusieurs réalisations possibles, mais celle qui est présentée ici me semble être un exercice de style à visée pédagogique et réalisée me semble-t'il par les ingénieurs d'une entreprise qui fabriquait des Vidicon ou autre tubes à images.
Avant l'avènement des CCD, ces tubes capteurs d'images étaient les seuls moyens permettant aux cameras électroniques (professionnelles comme amateurs) de fonctionner.
Non seulement cela constitue un immense manque à gagner pour les fabricants, mais en même temps, il reste du stok qui n'a plus aucune utilité!

Pour moi ces montages n'ont aucune utilité! (Si ce n'est une utilité pédagogique)
Tout comme dans un microscope photonique, ce qui fait l'intérêt du matériel est son pouvoir résolvant qui est le seul paramètre permettant le grandissement d'une image.
Or ici le pouvoir séparateur est dû uniquement à la finesse du faisceau balayage (spot) et même si le tube recommandé dans le montage à une excellente résolution par rapport à ses concurrents, elle restera à jamais limitée à une vingtaine de microns, ce qui correspond à une loupe de lecture.
Cela revient à utiliser un marteau pilon de plusieurs tonnes pour écraser un moustique.
A mon avis, il est plus intéressant de restaurer un vieux microscope électronique.

Amitiés.

Note: ma conclusion n'est pas une sentence, mais un constat. La discussion reste bien sûr ouverte.
  • 0

#13 Jean Marie Cavanihac

Jean Marie Cavanihac

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Posté 05 novembre 2011 - 11:50

Bonjour Michel,

désolé de te mettre le doute : ce que tu as décrit dans ton schéma n'est pas un vidicon mais un orthicon avec en effet émission de photo électrons et il y a une fonction amplificatrice type PM.

Dans le vidicon il n'y a pas émission d'électrons par la photocathode mais variation de la résistance de chaque élément de la mosaïque touché par la lumière et c'est chacun de ces éléments "lus" par le faisceau qui génère un courant différent (proportionnel à son éclairement) dans l'électrode commune de la photocathode. La sensibilité est donc bien moindre que dans l'orthicon (qui équipait les grosses caméra TV)

voir image (from Wiki !)

vidicon.jpg

amitiés,
JMC
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#14 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 05 novembre 2011 - 12:04

Bonjour Jean-Marie, Laurent et tous,

Je connais un electronicien qui pourrait me répondre si c'est faisable ou non...on verra bien..
Sinon j'avais pensé a d'autres technique comme la reproduction d'un relief par laser,mais a l'heure actuel nous en sommes qu'au prémice de cette technologie qui est ultra couteuse pour le moment.

Je prefere mieux me concentrer sur la technique du Vidicon.
je pense que le mieux est de poser la question a la personne qui a conçu ce syteme pour en avoir le coeur Net non ?
  • 0

#15 Michel

Michel

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Posté 05 novembre 2011 - 01:58

Re,
Jean-Marie,

Autant pour moi !
J'ai mal légendé la photo de l' Orthicon, j'suis c... !

Je comprends mieux, reste à décoder le "lus" par le faisceau d'électrons...
Quel est le phénomène mis en jeu ?

Laurent,

C'est tout à fait faisable !!
Si tu as beaucoup d'argent, beaucoup de temps et si tu te contentes d'un résultat inférieur à une simple loupe à manche, sans aucun espoir d'amélioration !
Je ne suis pas rabat-joie, au contraire, si tu te lances, tu auras tous nos conseils ! Et j'adore les défis.


Amitiés.
  • 0

#16 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 05 novembre 2011 - 02:26

Re, Michel,

Oui, je suis bourré de poignon a plus savoir en faire,
Plus serieusement, c'est pas les défis qui me manque mais la connaissance dans la fabriquation d'un systeme similaire au Sem.

Amitiés
Laurent
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#17 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 06 novembre 2011 - 12:22

Bonjour a tous,

Si je comprends bien le systeme Vidicon a besoin d'etre dans un environnement sous vide pour avoir des images net de la meme maniere qu'un microscope electronique ?

De quoi a t-on besoin au juste ?

-un canon a electron de type Vidicon
-un osciloscope
-éventuelement une cloche a vide

autre chose ?

Merci pour vos réponse.
Bon dimanche a tous
Laurent
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#18 Jean Marie Cavanihac

Jean Marie Cavanihac

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Posté 06 novembre 2011 - 01:25

De quoi a t-on besoin au juste ?

-un canon a électron de type Vidicon
-un oscilloscope
-éventuellement une cloche a vide : obligatoirement !!


oui au minimum, sans oublier les systèmes d’alimentation/ balayage du vidicon, les bobines de déviation adaptées, une cible pour récupérer l'image par transmission, un système vidéo pour la mémoriser etc...

cela dans le cadre d'un ME à transmission ! pour un SEM (a balayage: c'est encore plus compliqué : il faut un détecteur d'électrons réfléchis, genre photo multiplicateur avec son alim HT etc... ,

amitiés,
JMC
  • 0

#19 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 06 novembre 2011 - 01:45

Bonjour Jean Marie,

Je pense que ca va etre trop compliqué pour moi,
Ca revient presque au meme que la fabriquation du SEM de Ben Krasnow (Cf video youtube)
Ou presque au meme que d'acheter un vrai SEm et de le remettre en etat....en etat ou non en fonction du prix aussi !

Mince....je vais passer mon tours...

A bientot
Laurent

Modifié par Laurent-D, 06 novembre 2011 - 01:49 .

  • 0

#20 Michel

Michel

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Posté 06 novembre 2011 - 02:23

Bonjour Laurent, Jean-Marie, tous,

En fait c'est beaucoup plus compliqué que cela!

D'abord voyons le premier cas de figure (car il y a deux sujets dans le même)

VIDICON:
Le cas dont nous avons parlé en premier, l'utilisation d'un Vidicon pour le balayage.

-Il faut d'abord le tube (pas cher).
-Il faut modifier le tube en enlevant (je ne sais pas comment, mais en tout cas proprement)la fenêtre tout en préservant les électrodes de l'oxygène de l'air en remplaçant l'air par un gaz neutre.
Ensuite, il faut greffer autour de ce tube tout ce qui fait fonctionner un MEB ! Car le tube ne remplace que la partie balayage!

VIDE:
La partie vide est rarement traitée dans les textes concernant les microscopes électroniques, aussi, je vais m'y atarder un petit peu.

-Il faut en premier un groupe de pompage.(et pas uniquement une simple pompe.)
Nous reparlerons des groupes depompage mais en gros, voici sa composition.
-Une pompe pour le vide primaire (le plus souvent une pompe à palette)
-Une pompe pour le vide secondaire (essentiellement une pompe à diffusion d'huile.
Etant donné que la pompe secondaire ne peut être mise en service que quand un certain niveau de vide primaire est obtenu,il faut rajouter au dispositif plusieurs autres éléments indispensables.
- Une jauge de Pirani ( http://fr.wikipedia....Jauge_de_Pirani et son électronique associée.
- Une jauge de Penning ( http://fr.wikipedia....auge_de_Penning ) et son électronique associée
- Un système de vanne à vide qui va faire communiquer une première réserve de vide primaire avec la pompe a diffusion.
- Un automate qui décidera du moment à mettre en route la pompe à diff et ensuite qui décidera de l'ouverture d'une seconde vanne à vide pour isoler la colonne du microscope ou la chambre d'examen.
L'automate peut être remplacé par la main de l'homme, mais il faut être en permanence entrain de surveiller !
Bien entendu les différentes enceintes sont fabriquées dans des matériaux compatibles avec le vide et les vannes à vide doivent être d'une très grande précision.

Il faudra ensuite relier le groupe de pompage avec le microscope proprement dit.
Dans la vidéo, on voit que le microscope est mis dans la cloche d'un métalliseur, encore faut-il disposer d'un métalliseur et le sacrifier pour l'expérience.
Sinon, il faut fabriquer une enceinte étanche qui comprendra une colonne et une chambre.
Reste encore que la chambre doit comporter une porte pour introduire l'échantillon.

Bien entendu, il y a une grosse partie électronique pour alimenter le Vidicon et pour mettre l'objet à un certain potentiel.

Une fois qu'on aura fait fonctionner le balayage du Vidicon, il faudra munir le dispositif de détecteurs d'électrons secondaires dont le modèle est le Détecteur Everhart-Thornley ( http://fr.wikipedia....erhart-Thornley )

En dernier il faudra synchroniser un tube cathodique de sortie (oscilloscope) avec le balayage du Vidicon.

Je tiens à préciser que s'il s'agir d'observer un simple bout de tamis métallique, on peut le mettre directement dans le dispositif , à demeure. Mais quel en est l'intérêt?
Parcontre si l'on veut examiner d'autres sujets, il faudra les préparer selon les techniques propres à la microscopie à balayage (métallisation, point critique etc ) et avoir une porte pour les introduire ainsi qu'une platine pour les déplacer.

CRT : Autrement dit le tube cathodique de nos vieux téléviseurs.

Cela me parait encore plus compliqué!
Il faudra d'abord séparer la partie canon et déflectrices du reste du tube.
C'est du verre épais, sous vide et qui contient des substances potentiellement toxiques.
Ensuite il faudra s'équiper de tous les éléments vus plus haut pour un résultat à mon avis bien moins bon que pour le Vidicon.

Je précise enfin qu'on manipule des Très Hautes Tensions électriques (THT) et que le faisceau d'électron va générer des rayons X !

RESUME:

Pour obtenir des images électroniques avec un microscope, il faut essentiellement trois gros ensembles:

Un ensemble pour obtenir du vide compatible avec la propagation des électrons.
Un ensemble mécanique (Chambre porte objet, chambres à vide portes vannes)
Un ensemble électronique (électronique de contrôle, Générateur Très Haute Vension, visualisation)
Dans tout cela, le Vidicon n'est qu'un tout petit élément.

A cela il faut ajouter tout le matériel pour préparer les échantillons.
Beaucoup de temps et de l'espace !
  • 0

#21 Laurent-D

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Posté 06 novembre 2011 - 03:57

Merci d'avoir pris du temps pour les explications Michel et aussi Jean-Marie !

Et bien, il vaut mieux Acheter un SEM a pas cher pour le rénover plutot que d'en fabriquer un de A a Z.Dans les 2 cas on face face a de grosses contraintes !

J'avais vu une autre technique 3D pour de la macro voir micro...j'en parlerai le moment venu pour un nouveau topic avec image a l'appui.

Merci encore
A bientot
Laurent

Modifié par Laurent-D, 06 novembre 2011 - 04:04 .

  • 0

#22 Michel

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Posté 06 novembre 2011 - 04:40

La microscopie électronique, c'est passionnant !

Mais dans tous les cas, on en prend au mieux, pour dix ans !

Amitiés.
  • 0

#23 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 06 novembre 2011 - 07:03

Justement,

Un Sem de table, pas cher, on trouve ceci pour 2000 euros.Il fonctionne electriquement si on se referent aux photos...pour le reste c'est a voir...

http://cgi.ebay.fr/I...=item2eb86f9073

a choisir entre l'offre et la contruction d'un Sem, je prends l'offre.

Bonne soirée
Laurent

Modifié par Laurent-D, 06 novembre 2011 - 07:07 .

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#24 Michel

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Posté 06 novembre 2011 - 07:45

Attention Laurent, ce n'est pas un MEB de table, mais un MEB "normal" qui doit peser dans le 800 Kg.
Bonjour le port et la douane venant des USA.

Ceci dit c'est un très bel appareil, un peu ancien, et qui aura, après transport besoin de l'intervention d'un technicien (bonjour la facture).
Je rappelle quand même que pour le faire fonctionner, il faut préparer les échantillons.
  • 0

#25 Michel

Michel

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Posté 06 novembre 2011 - 08:07

J'ai été un peu généreux, il pèse 350 Kg + emballage, il faudra compter 400 Kg.
  • 0

#26 Visiteur:Ravaner *

Visiteur:Ravaner *
  • Visiteur *

Posté 15 novembre 2011 - 03:43

Bonjour à tous,

J'ai entrepris la construction d'un SEM dans utiliser le moindre composant pré-existant dans la colonne. En clair canon à électrons de fabrication maison ... C'est un travail titanesque et encore ce n'est pas ma première réalisation en 'vide poussé'. Je ne peux que vous souhaiter bon courage !
  • 0

#27 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 29 novembre 2011 - 11:20

Bonjour a tous,

En pleine reflection bien avant de me mettre en action,
Arretez moi,si le principe générale n'est pas correct...histoire que je comprenne mieux.....

Le prototype présenté par l'inventeur du procédé Vidicon,Extrait le gaz contenu du canon a electron, si je me trompre pas?
Ensuite,il place la canon a electron dedans une mini-colonne,il vide l'air de sa mini-colonne via une pompe a vide...
il a du....trés certainement utiliser un detecteur d'électron pour convertir le flux d'electron en image par le biais d'un Détecteur Everhart-Thornley (c'est notre ami Michel du forum qui m'a donné l'info) Ou peut on trouver un fournisseur officiel et a quel prix ?

Admetons que mon analyse soit correcte pour optimiser l'image résultante....
1)On remplace le canon a electron (Vidicon) par un bon ch'tit canon basse tension de type : ELG-2 (pas donné, a mon avis)
http://www.kimballph...arts/low-energy

2)une chambre a vide type : cloche en verre de base pour beta-test...ou autre ? (qui dit mieux ?)
une pompe a vide du genre :
http://www.pricemini...20v-outils.html

Aprés quoi le résultat ainsi que la résolution sera nettemet meilleur...

J'ai une question En plus :
Le Haut voltage de la plupart des MEB classics est du au Canon a élèctron haute tension ? non?
Le fait de remplacer Un canon a élètron haute tension par un canon basse tension faciliterait les couts de fabrication en escalade? car un canon haute tension est plus difficile a mettre en oeuvre que cela soit sur la fabriquation ou sur le cout !
Derniere chose :
Les canons a electron emploient des intensitées en Electron/volt (E/V) de quoi sagit t-il ? et comment mettre en tension ce type de canon a electron basse tension ? quel tension/Volt/metre doit on utiliser ?

Moi meme perplex, j'espere ne pas mettre d'autres personnes dans la meme situation Malgrés la vulgarision sans doute éronée de mon analyse néophyte.

MERCI aux experts
A bientot
Laurent
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#28 Jean Marie Cavanihac

Jean Marie Cavanihac

    AUTEUR-MODERATEUR

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Posté 30 novembre 2011 - 08:40

Bonjour Laurent,

je ne peux pas répondre à toutes tes questions (Michel connait bien mieux les ME que moi !) mais au moins à une : L'électron volt, ici , c'est l'accélération des électrons sous l'action du champ électrique du canon : 100 000 ev veut dire qu'ils sont accélérés par 100 000 volts. Je ne pense pas qu'un canon basse tension fonctionne correctement : il faut déjà 15 000 à 20 000 volts de THT pour accélérer le faisceau dans un tube télé et pourtant les électrons n'ont qu'un trajet que de 30 cm à faire et n'ont pas besoin d'une grande énergie pour faire luire les phosphores de l'écran. IL faut beaucoup d'énergie pour traverser un échantillon (TEM) et aussi pour arracher des électrons secondaires (SEM)..

amitiés,
JMC
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#29 Michel

Michel

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 30 novembre 2011 - 08:43

Bonjour Laurent,

Pour bien te répondre, il faudrait que nous puissions voir tes liens.
Apparemment, ce sont des liens tronqués, recopiés tronqués, donc qui ne fonctionnent pas.

Bon courage.
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#30 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 30 novembre 2011 - 07:40

Bonsoir Jean-Marie,Michel et a tous,

Merci pour ta réponse JM, donc 1 Kev= 1000 Volt.

Je remets les liens,

Pour le canon a electron basse energie c'est sur le lien Ci-dessous. (voir les canons : ELG-2, FRA-2X1-2 et EFG-7

www.kimballphysics.com/electron-gun-systems/comparison-charts/low-energy

(j'ai enlevé le HTTP: avant le WWW pour que le lien soit visible !
Sinon si le lien est correct c'est directement ici : http://www.kimballph...arts/low-energy

Pour la chambre a vide, j'avais mis un lien d'une chambre a vide mais non conforme a nos exigeances...donc plus de liens pour le moment

Donc si quelqu'un connais un lien sur lequel on trouve une chambre a vide ou colonne a vide accessible a nos portefeuilles, je suis preneur.

On va également me dire que les canon a electron fonctionnent qu'avec des energies superieur a 15/20 Kev Minimum, alors que le Microscope LVEM5 utilise un canon a electron a basse energie ?
le but n'est pas de grossir des 10ene de milliers de fois....alors peut etre que 1Kev suffirait pour grossir 1000 fois non ?

Merci pour vos réponses

Amitiés
Laurent

Modifié par Laurent-D, 30 novembre 2011 - 07:55 .

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#31 jhaw

jhaw

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Posté 30 novembre 2011 - 10:22

Ce n'est pas si simple...
En fait, j'ai travaillé de longues et heureuses années avec la "rolls" -ZEISS Gemini-
Les électrons sont extraits de la cathode, concentrés, et déviés sous une tention interne de 8kV.
La différence de potentiel (EHT)est la tention appliquée entre la base du cannon et l'échantillon.
Cette EHT détermine la disponibilité du faisceau en fonction de la distance de travail(WD -Working Distance)
Si on diminue la distance de travail, la sortie du canon recouvre l'échantillon et masque les électrons secondaires!
Il est clair qu'un faisceau faible n'ira pas bien loin de façon correcte! (Sur l'image jointe, la focalisation à droite est déjà limite en raison du faible grossissement et du trop grand champ à 500V)
L'autre facteur est la faible pénétration électronique de l'échantillon (Image de surface).


IC_0,5kv.JPG
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#32 Michel

Michel

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 01 décembre 2011 - 10:29

Bonjour tous,

Bravo Jhaw et merci.

@ Laurent

Il n'existe pas de colonne ou d'enceinte à vide toute faite dans la grande distribution.
Ce sont des sous ensemble d’appareils plus complexes.
Ces éléments s'articulent avec d'autres éléments, ils sont donc prévu à la construction avec des interfaces spécifiques.
Par exemple, si tu as un groupe de pompage, il faut qu'il communique avec une enceinte, par l'intermédiaire de brides, et joints, mais aussi une vanne papillon d'isolation.
Dans un microscope, ce que tu appelles une chambre a vide est en fait constitué (la colonne) de l'empilement des lentilles.
Il y a ensuite un sas pour les échantillons et une chambre d'observation.
Si tu fais référence à une cloche à vide reliée à un robinet d'eau via un venturi comme dans les collèges, cela ne convient absolument pas, on ne travaille pas à la même échelle.

Il existe des cloches qui font partie de métalliseurs. http://forum.mikrosc...indpost&p=3162.
Mais elles ne sont pas capable de se transformer en élément de microscope électronique.

Pour voir le matériel proposé aux centres de recherche (accélérateurs, labos de physique, microscopie électronique) ou l'industrie, les grandes marques sont Edwards, Balzer,Pfeiffer.
Sinon après tu peux fabriquer n'importe quoi à condition de disposer d'un atelier de mécanique générale (Tour Fraiseuse) et des gros tubes en inox .

On va également me dire que les canon a electron fonctionnent qu'avec des energies superieur a 15/20 Kev Minimum, alors que le Microscope LVEM5 utilise un canon a electron a basse energie ?
le but n'est pas de grossir des 10ene de milliers de fois....alors peut etre que 1Kev suffirait pour grossir 1000 fois non ?


La longueur d'onde de l'électron est fonction de la tension d'accélération qu'il subit selon l'équation de De Broglie.Donc, pour avoir une bonne résolution, il faut une "bonne" tension.
Tout comme en microscopie photonique, le contraste est inversement proportionnel à la résolution, donc des microscopes de faible tension vont avoir un bon contraste et dans certains cas pouvoir se passer de coloration. C'est un avantage et surtout un inconvénient.

Le problème d'un canon est d'arracher des électrons à la matière en la chauffant, et comme le faisceau sera amplifié des milliers de fois, il faut que la source soit très brillante .
Pour produire des électrons avec une faible tension d'accélération, il faut un canon spécial de type Schottky.

emission_gun.jpg


Mais comme le faisceau est quand même très faible, il faut un détecteur spécial en Yttrium Aluminium Garnet (YAG), pour le visualiser et encore sous l'objectif d'un microscope classique.

Le problème n'est donc pas aussi simple!

Cordialement.
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#33 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 01 décembre 2011 - 07:06

Bonsoir Jhaw,Michel et a tous,

Merci pour votre patience a m'expliqer le fonctionnement un Microscope Electronique,c'est vraiment pationant,mais au vus des longues explications que Michel a donné,je m'appercois a présent qu'il est trés difficile d'en fabriquer un,je pensais que si j'arrivais a optenir a peu prés le meme systeme que le mini ME a base tube Vidicon, je pourrais améliorer certains éléments qui le compose comme le canon a electron par exemple...mais le fait de changer juste le canon reviens a modifier les 3/4 des éléments.
Bon c'est pas simple du tout !

Là au moins c'est clair, et il vaut mieux acheter un ME d'occas
je pense plutot me reconvertir a la microscopie 3D qui serait a mon avis beaucoup plus simple mais avec des Gr de dépassant pas les 200X.
Je vous ferais parts mon experience d'ici la fin de la semaine prochaine.

Cordialement
Laurent
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#34 Michel

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Posté 01 décembre 2011 - 08:05

Désolé Laurent de te décevoir, mais en effet, un ME , c'est assez compliqué.

Les lois de l'optique électronique sont semblables à celles de l'optique photonique.
Il faut des lentilles, il y a des aberrations... Fond noir, contraste de phase et bien d'autres techniques.
Un électron à 100 KV, atteint déjà 70% de la vitesse de la lumière et il y a donc des effets relativistes.
Les tensions qui commandent les lentilles doivent être très stable, le vide pose des tas de problèmes.
Le choix des métaux de la colonne est capital.
Il y a aussi la contamination qui oblige a utiliser le refroidissement à l'azote liquide.
Je me souviens des premiers microscopes OPL, il fallait attendre des heures pour faire le vide, il fallait que le métal dégaze avant de mettre le canon sous tension, sinon on avait des claquages.
Si on veut faire de la haute résolution, il faut que le microscope soit isolé du sol dans un bac à sable, loin des voies de communication (métro, camions...), il ne faut pas trop de pollution radioélectrique, il faut d'excellentes prises de terre...
Si l'on veut faire un microscope électronique simplifié, il faut faire l'impasse sur la correction de nombreux défauts.
Cela revient à vouloir faire de la microscopie photonique avec des lentilles en verre de vitres sans calcul poussé et mal polies.
Et puis, il y a la préparation des échantillons et l'interprétation des résultats.
On a l'habitude de voir des images spectaculaires, mais c'est le résultat de nombreuses années d'évolution des microscopes.
Toutes les images obtenues en routine ne sont pas aussi belles, surtout en biologie...

A mon avis, il est bien plus simple de faire fonctionner une vieille automobile que de refaire une automobile à partir de rien, à moins d'avoir pour ambition de réinventer la brouette (j'exagère à peine :D ).

Amitiés.
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#35 Laurent-D

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Posté 01 décembre 2011 - 08:10

Merci Michel,

J'ai du etre trop ambitieux sans me rendre compte des contraintes que ca pouvait impliquer.
Ceci dit, j'ai beaucoup appris sur ce topic.

Merci a tous !

A bientot
Laurent

Modifié par Laurent-D, 01 décembre 2011 - 08:11 .

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#36 Michel

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Posté 01 décembre 2011 - 08:31

Pas du tout, il faut être ambitieux dans ce ses là !
Seulement, il faut bien étudier les contraintes avant de se lancer.
Et puis, je n'en ai pas parlé, il faut beaucoup de place.
Impossible en appartement !

Une fois que le cahier des charges est défini et accepté, il ne faut pas hésiter .
Même si on n'arrive pas au bout, on apprend beaucoup sur les lois de la nature et sur soi même.
Le principal n'est pas de gagner, mais de se surpasser.

Amitiés.
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#37 Laurent-D

Laurent-D

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Posté 01 décembre 2011 - 08:50

Je suis ambitieux,mon porte feuille,moins !
Mais je prends en compte les infos que tu (on) m'a donné je me suis appercu que ca ne rentrait pas dans mon cahier des charges, comme dans celui de ma femme ! (rire pour moi, moins pour elle)

je lui avais raconté le cas du gars qui avais installé un vrai ME dans son salon (pour elle c'est un cas de divorce assuré)...je peux comprendre aussi !

Donc je vais rester (pour le moment dans le réalisable et conventionnel)

En microscopie classic on arrive a faire de belles choses sans contraintres.

Et dire que le relief est presque palpable et sous nos yeux....c'est frustrant...

A+
Laurent

Modifié par Laurent-D, 01 décembre 2011 - 09:12 .

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#38 jhaw

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    Nucléotide

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Posté 02 décembre 2011 - 12:35

Un jour, on m'a offert un MEB...et j'ai refusé!
Il s’agissait d'un vieux Phillips des années 60 sur plaques polaroid,en pièces détachées, peut-être complet.
Il était remisé dans une grange au fin fond de l'Allemagne. Pour le transport il aurait fallu louer un camion et au moins une équipe de 6 à 8 personnes pour la manutention! Les pièces de rechange n'étant plus dispo, la remise en route aurait été un tour de force.
Lorsque j'ai quitté mon dernier Labo, Je me suis arrangé pour pouvoir encore disposer du Gemini si j'en ai besoin! (à mon avis c'est le meilleur).
N'empèche, cela me triture...avec un canon type vidicon et une tention raisonnable entre 3 et 5 kv, cela doit être faisable!
Reste la mécanique, et le vide!
Quand on a ça sous la peau!...
Comme c'est bientôt Nöel, je vous présente une image que j'ai eu l'occasion de réaliser pour l'équipe des Nanostructures (en 2009).Elle a été publiée en 3072x2309 pixels.(j'ai volontairement réduit la résolution).

Image(s) jointe(s)

  • Nöel.JPG

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#39 Michel

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Posté 02 décembre 2011 - 03:43

Bonjour Jhaw,

Magnifique construction que cet attelage !
De plus c'est presque Noël!!
Pour un MEB une seule personne suffit mais il y a une journée de travail pour tout démonter proprement (avec des gants) et tout emballer.
Le problème est celui de la documentation, sinon l'électronique çà se répare.


Amitiés.
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#40 Laurent-D

Laurent-D

    Procaryote

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Posté 02 décembre 2011 - 09:20

E effet superbe image,
Il manque le nano pere noel et les nanos cadeaux ? ou sont-ils ?
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#41 jhaw

jhaw

    Nucléotide

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Posté 02 décembre 2011 - 11:51

C'est pas encore Noël...Le nanopèrenoël et les nanocadeaux ne sont pas encore prêts!

C'est réalisé avec un Nanoscribe:

http://www.nanoscrib...436&language=en
http://www.nanoscribe.de/

C'était mon ancien univers.
J'étais dans la lithographie laser et à faisceau électronique en MEB.
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#42 Michel

Michel

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Posté 06 mai 2012 - 01:50

Un petit document à ajouter au dossier.

http://www.youtube.com/watch?v=VdjYVF4a6iU&feature=player_embedded


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#43 Emoptics

Emoptics

    Nucléotide

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Posté 17 avril 2017 - 06:37

Emoptics.com
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