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Microscopie électronique à balayage

Le microscope électronique à balayage (MEB) disponible à l’IRAMAT-CEB a été acquis en commun avec le CEMHTI (UPR 4212 CNRS Orléans), grâce à un cofinancement du CNRS et de la région Centre. Il s’agit d’un Philips XL40, doté des systèmes d’analyse élémentaire EDX (Energy Dispersive X-Ray Analysis) et WDX (Wave Dispersive X-Ray Analysis) de chez Oxford et équipé de deux platines chauffantes pouvant atteindre respectivement 1000 °C et 1500 °C (lien). Ce modèle présente aussi la particularité de pouvoir fonctionner sous pression contrôlée, mode qualifié aussi d’environnemental. Les grandes dimensions de la chambre d’analyse du XL40 autorisent l’examen des échantillons atteignant une vingtaine de centimètres.

Principe du mode environnemental

Comme dans un microscope conventionnel, le canon à électrons et la colonne optique sont maintenus sous un vide poussé (10-5 Torr ou moins). Par contre, la pression de la chambre d’observation peut être relativement élevée, entre 1 et 20 Torr. Le détecteur d’électrons secondaires standard est alors remplacé par un détecteur gazeux, le gaz ambiant servant à amplifier le signal. Le mode environnemental rend possible l’étude d’échantillons isolants, fragiles, hydratés ou huileux, et cela sans préparation. La microanalyse X avec le mode EDX reste disponible dans ce mode.

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Le MEB est utilisé à la fois pour l’imagerie et pour les microanalyses qui fournissent des résultats semi-quantitatifs. Un exemple, parmi d’autres, d’application du MEB :
- Étude des inclusions d’éléments platinoïdes des monnaies d’or (PGE Inclusions)
Il n’est pas rare d’observer à la surface des monnaies en or des inclusions d’éléments platinoïdes, principalement constituées des éléments Os, Ir et Ru, qui proviennent du minerai aurifère employé. Elles seraient la preuve que l’or a été extrait de gisements secondaires.

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Inclusion de platinoïdes à la surface d’une monnaie d’électrum archaïque .