Laboratoire d’analyses MEB-EDX

Vous souhaitez réaliser une analyse MEB-EDX en laboratoire

Les principes de l’analyse MEB EDX

L’analyse MEB (Microscopie Électronique à Balayage) couplée à l’EDX (Spectroscopie par Dispersion d’Énergie de rayons X) est une technique puissante utilisée en laboratoire pour étudier la morphologie et la composition chimique des échantillons. Les principaux principes de cette analyse sont :

Imagerie à haute résolution avec le MEB : Le MEB utilise un faisceau d'électrons balayé sur l'échantillon pour produire une image de sa surface.Ces images révèlent la topographie, la morphologie, et parfois la composition chimique de la surface de l'échantillon. La haute résolution du MEB permet d'observer des détails à l'échelle nanométrique.
Analyse élémentaire avec l'EDX : L'EDX est souvent utilisé en conjonction avec le MEB FEG. Lorsque le faisceau d'électrons du MEB frappe l'échantillon, il excite les atomes, les amenant à émettre des rayons X caractéristiques. L'analyse de ces rayons X permet d'identifier les éléments chimiques présents dans l'échantillon et, dans certains cas, d’apporter une dimension quantitative.

Pourquoi réaliser une analyse MEB EDX ?

La combinaison des images MEB et des données EDX fournit une richesse d’informations sur l’échantillon, allant de la caractérisation de matériaux à l’analyse de défaillances. Les résultats peuvent révéler des informations sur la structure cristalline, la composition de phase, la distribution des éléments, et d’autres propriétés importantes des échantillons étudiés, dans le cadre d’une analyse chimique.

Expertise MEB-EDX : de quoi parle-t-on ?

La technologie Microscopie Electronique à Balayage MEB-EDX est une technique d’analyse microscopique en laboratoire utilisant un canon à effet de champ (FEG en anglais pour Field Emission Gun). Cette technique produit des images en très haute résolution de la surface d’un échantillon (grandissement de l’ordre de *1000000). C’est une technique utilisée pour étudier la composition chimique et la morphologie des matériaux solides. Le laboratoire FILAB spécialiste de l’expertise MEB-EDX. 

C’est pourquoi le laboratoire FILAB a décidé de s’équiper, non pas d’un, mais de 2 MEB ! Tous les deux sont en plus couplés avec des sondes EDX permettant une précision extrême des analyses de vos matières. Ces techniques MEB-EDX, dotées d’une détection de signal en colonne 20 fois plus intense que celle d’un Microscope Electronique à Balayage conventionnel, permettent au laboratoire FILAB de réaliser des analyses à forte valeur ajoutée. En effet, nous obtenons des images nettes pour des observations et des analyses d’investigations, non destructives, précises et beaucoup plus rapides.  

Nos solutions d’analyse par Microscopie Électronique à Balayage MEB-EDX en laboratoire

Le laboratoire d’analyses FILAB est aujourd’hui l’un des premiers laboratoires français à s’équiper de 2 techniques MEB-EDX modèle GEMINI SEM de marque Zeiss. Cet outil d’analyse microscopique MEB est particulièrement puissant et performant pour des diagnostics rapides (pollution, inclusion…) ou des expertises plus complexes.

Au sein du laboratoire FILAB, le MEB-EDX est le premier outil de diagnostic. C’est pour quoi nous avons choisi d’intégrer au sein de notre parc analytique : 

MEB EDS

Nos moyens techniques : MEB-EDX (MEB-FEG ou MEB Tungsten)

Au sein du laboratoire FILAB, le MEB-EDX est le premier outil de diagnostic. C’est pour quoi nous avons choisi d’intégrer au sein de notre parc analytique : 

  • Un MEB-FEG couplé à une sonde EDX pour l'expertise de défaillance de matériaux (métalliques, polymères, céramiques, verre...) et la R&D. 

  • Un MEB Tungsten couplé à une sonde EDX pour l'identification de particules, de contaminants, dépôts et pollutions. 

  • Le MEB permet l'étude très précise de différente surface grâce à une résolution d'image ultra haute-définition

  • Un mode pression variable (VP) pour les échantillons isolants pour des analyses non destructives sur tout type de matériaux (sans métallisation)

  • Une microsonde à dispersion d’énergie (EDS) de 80 mm² sensible et rapide pour réaliser des analyses chimiques semi-quantitatives et des cartographies y compris pour

  • Un détecteur In-Lens pour des images en très hautes résolutions de l’ordre de 1 nm avec des tensions d’accélération d’environ 1 kV

  • Un sas de transfert permettant d’introduire rapidement et proprement des échantillons de «grande taille»

  • les éléments léger

Nos expertises par MEB-EDX et MEB-FEG

Notre expertise MEB EDX est fondamentale dans notre approche analytique. Chez FILAB, notre équipe d’experts utilise l’analyse MEB-EDX pour répondre à des défis analytiques complexes, offrant à nos clients des résultats fiables et de haute qualité sur différents types de prestation : 

Les secteurs industriels d'applications de la technique MEB-EDX :

La technique MEB-EDX ou MEB-FEG-EDX peut s’appliquer à tous les domaines industriels, selon le besoin de résultats :

Autres moyens techniques : MEB et couplage analytique

Au sein du laboratoire FILAB, nous disposons de différents moyens techniques pour mener à bien nos analyses chimiques. Le couplage analytique du MEB (Microscope Électronique à Balayage) avec d’autres méthodes d’analyse comme le MEB-EDX, permet d’obtenir des informations détaillées sur la composition chimique, la structure cristalline et les propriétés morphologiques des échantillons observés. Ainsi, le MEB couplé offre une caractérisation complète à l’échelle microscopique.

Les + FILAB

  • Une équipe hautement qualifiée

  • Une réactivité de réponse et de traitement des demandes

  • Un laboratoire accrédité COFRAC ISO 17025

  • (Portées disponibles sur www.cofrac.com - N° accréditation : 1-1793)

  • Un parc analytique complet de 2100m²

  • Un accompagnement sur-mesure

Une analyse MEB-EDX est une technique de microscopie utilisée pour l'imagerie et l'analyse des éléments et de la composition chimique. Cette technique combine la microscopie électronique à balayage (MEB) et la spectroscopie X à dispersion d'énergie (EDX). L'analyse MEB-EDX permet d'observer la structure de la surface et la composition chimique des matériaux à des grossissements élevés. La combinaison de ces deux techniques permet une étude détaillée des particules individuelles et des caractéristiques de la surface du matériau, dont la taille peut atteindre 1 nanomètre. Les informations analytiques obtenues à partir de cette analyse peuvent fournir des indications précieuses sur les propriétés et les caractéristiques de l'échantillon en question. En outre, elles peuvent être utilisées pour identifier des contaminants ou d'autres impuretés qui peuvent être présents à l'état de traces. L'analyse MEB-EDX est souvent utilisée  dans une grande variété d'applications, y compris la science des matériaux et l'analyse médico-légale. Grâce à cette technique avancée, les chercheurs peuvent obtenir des informations précises sur la composition chimique des échantillons à très petite échelle. 




Le processus d'analyse MEB-EDX commence par le placement de l'échantillon dans la chambre d'un microscope électronique. Les électrons émis par l'échantillon passent ensuite à travers un filtre énergétique pour produire des rayons X secondaires qui sont détectés par le détecteur EDX. Les données relatives aux rayons X dispersés en énergie sont ensuite analysées pour déterminer la composition et la concentration des éléments présents dans l'échantillon. Cette analyse peut fournir des résultats précis sur la distribution des tailles de particules, les structures cristallines, les états d'oxydation et d'autres caractéristiques des particules individuelles. 

L'analyse MEB-EDX est utilisée dans un large éventail d'industries, notamment la science des matériaux, l'ingénierie aérospatiale, la recherche médicale, la fabrication électronique, les études environnementales et l'analyse médico-légale. L'analyse MEB peut être utilisée pour analyser et identifier les contaminants ou autres impuretés présents à l'état de traces dans les matériaux et les composants. Elle peut également aider les chercheurs à mieux comprendre les caractéristiques de surface des matériaux, telles que les particules ou les structures à l'échelle nanométrique. En outre, l'analyse SEM-EDX peut fournir des informations précieuses sur la composition et la concentration des éléments présents dans les échantillons pour une variété d'applications. En outre, cette technique de microscopie a été utilisée avec succès par l'industrie pharmaceutique pour détecter avec une grande précision les ingrédients actifs dans les échantillons de médicaments.

 

L'analyse MEB-EDX peut fournir plusieurs informations :

  1. Imagerie : La microscopie électronique à balayage permet d'obtenir des images détaillées de la surface de l'échantillon, révélant sa topographie et sa structure à une échelle microscopique.
  2. Composition élémentaire : La spectroscopie de dispersion d'énergie permet de déterminer les éléments chimiques présents dans l'échantillon, ainsi que leur quantité relative. Cela permet d'identifier les éléments constitutifs d'un matériau ou de détecter la présence d'éléments spécifiques.
  3. Cartographie élémentaire : L'analyse MEB-EDX peut également générer des cartes de distribution des éléments dans l'échantillon, permettant de visualiser la répartition spatiale des éléments chimiques.

L'analyse MEB-EDX présente plusieurs avantages :

  1. Résolution élevée : La microscopie électronique à balayage offre une résolution élevée, permettant d'observer des détails à l'échelle microscopique.
  2. Analyse non destructive : L'analyse MEB-EDX peut être réalisée sur des échantillons sans nécessiter de préparation destructrice, préservant ainsi leur intégrité.
  3. Large gamme d'échantillons : Elle peut être appliquée à une variété d'échantillons solides, inorganiques et organiques.
  4. Informations chimiques : L'analyse MEB-EDX permet d'obtenir des informations sur la composition élémentaire des échantillons, ce qui est essentiel pour la caractérisation des matériaux.
  5. Cartographie des éléments : La cartographie élémentaire fournit des informations sur la distribution spatiale des éléments dans l'échantillon, offrant une visualisation complète de la composition chimique.

 

L'analyse MEB-EDX présente quelques limitations :

  1. Échantillons conducteurs : Les échantillons doivent être conducteurs ou recouverts d'une fine couche conductrice pour éviter l'accumulation de charge électrostatique sur la surface.
  2. Limitation de la profondeur de pénétration : L'analyse MEB-EDX fournit des informations sur les éléments présents à la surface de l'échantillon, mais elle peut ne pas détecter les éléments situés en profondeur.
  3. Interférences spectrales : Certains éléments peuvent présenter des pics de rayonnement X similaires, ce qui peut entraîner des interférences spectrales et rendre la distinction difficile.
  4. Quantification : La quantification précise des éléments peut être délicate en raison de facteurs tels que la matrice de l'échantillon, les corrections de fond et les variations de composition.

L'interprétation des résultats de l'analyse MEB-EDX nécessite une expertise et une connaissance des caractéristiques des matériaux étudiés. Les résultats peuvent être interprétés en comparant les spectres d'énergie obtenus à des bibliothèques de référence contenant des spectres caractéristiques d'éléments connus. Les cartes d'éléments et les images obtenues peuvent être utilisées pour comprendre la distribution spatiale des éléments et pour corréler les observations microscopiques avec les informations chimiques obtenues.

Thomas ROUSSEAU
Thomas ROUSSEAU Directeur Scientifique et Technique
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