La source d’électrons utilisée dans le Merlin est une cathode thermique à émission de champ, appelée émetteur à effet Schottky (ZrO / cathode W). Grâce à la tension de filament (Fil I) le ZrO se diffuse vers la pointe de cathode, ce qui diminue le travail de sortie des électrons de 4,6 eV à 2,8 eV. En fonction de la température de la cathode et de l’intensité du champ mesurée à la pointe de la cathode, générée par le potentiel de l’électrode d’émetteur, il s’établit un équilibre qui stabilise le travail de la source de la cathode à émission de champ.
Résolution (mesures faites sur un échantillon d’or sur carbone Plano S1969 avec une vitesse de scan de 3 et un moyennage par ligne x60) | 1,0 nm à 15 kV à la distance de travail optimale 2,1 nm à 1 kV à la distance de travail optimale 3,0 nm à 0,2 kV à la distance de travail optimale 3,0 nm à 20 kV et 10 nA à une distance de travail WD = 8,5 mm |
Tension d’accélération | 0,02kV à 30 kV |
Courant de sonde | 10 pA à 300 nA |
Grandissement | x12 à x 2 000 000 par rapport à une référence Polaroid |
Distance de travail | de 1,5 mm à 50 mm |
Dimensions de la chambre | diamètre intérieur 330 mm hauteur 270 mm |
Course platine | X/Y =130 mm Z = 50 mm T = -3° à +70° rotation continue 360° |
Poids maximal échantillon | 500 g |
Le Merlin dispose de trois détecteurs pour imagerie :
| Inlens | SE2 | AsB |
Type électrons | Secondaires | Secondaires | Rétro-diffusés |
Particularités | Ombrages à faible grandissement (<200) ; Sensible pollution carbonée de surface | Approprié pour grandissement faible ; Non adapté pour faibles WD ; | Dispose d’un réglage de gain en complément de la brillance et du contraste ; Nécessite souvent un courant plus important et/ou une vitesse de balayage plus faible que les deux autres |
Le Merlin dispose d’une sonde EDX (Energy Dispersive X-ray Spectrometer, ou Spectromètre de rayons X à dispersion d’énergie) présentant les caractéristiques suivantes :
Cristal Silicon Drift 50 mm² nominal en surface active ;
Fenêtre éléments légers SATW pour la détection des éléments du beryllium jusqu’à l’uranium.
Le Merlin est équipé d’un spectromètre WDX (Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer, ou spectromètre à dispersion de longueur d’onde) qui permet de quantifier à l’aide de standards les éléments présents dans l’échantillon, notamment les éléments légers ou à très faibles concentrations (<1%). Ce spectromètre dispose d’une tourelle de 6 cristaux, permettant de couvrir une large gamme de longueurs d’ondes allant de 0,07 keV à 10,84 keV.
Le Merlin permet des acquisitions EBSD grâce à sa caméra Nordlys II S de chez Oxford Instruments également. Elle est située sur la droite de la chambre du microscope. Cette caméra dispose de détecteurs en façade permettant de l’imagerie appelés FSD pour ForeScatter Detectors. Ils vont révéler la structure de grains et de sous grains de l’échantillon incliné.
Le MEB Merlin peut être aussi équipé d’une platine de microtraction chauffante afin d’observer les microstructures en temps réel lors d’un essai mécanique sur les échantillons.
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