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Amélioration des capacités du microscope électronique : source d'émission en champ froid

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Description

Cette séance de cours explore la conception d'une nouvelle source d'émission d'électrons pour le champ froid afin d'améliorer les capacités du microscope électronique. Parmi les sujets abordés, mentionnons les méthodes TEM cohérentes, l'holographie électronique, les principes d'émission de champs froids et les défis et avantages des sources d'électrons ultrarapides.

Source officielle

Proximité ontologique

Industrial and production engineering

Manufacturing engineering: Electron-beam technology

Concepts associés (24)

Microscopie électronique en transmission

vignette|upright=1.5|Principe de fonctionnement du microscope électronique en transmission. vignette|Un microscope électronique en transmission (1976). La microscopie électronique en transmission (MET, ou TEM pour l'anglais transmission electron microscopy) est une technique de microscopie où un faisceau d'électrons est « transmis » à travers un échantillon très mince. Les effets d'interaction entre les électrons et l'échantillon donnent naissance à une image, dont la résolution peut atteindre 0,08 nanomètre (voire ).

Microscope électronique

thumb|Microscope électronique construit par Ernst Ruska en 1933.thumb|Collection de microscopes électroniques anciens (National Museum of Health & Medicine). Un microscope électronique (ME) est un type de microscope qui utilise un faisceau d'électrons pour illuminer un échantillon et en créer une très agrandie. Il est inventé en 1931 par des ingénieurs allemands. Les microscopes électroniques ont un pouvoir de résolution supérieur aux microscopes optiques qui utilisent des rayonnements électromagnétiques visibles.

Émission par effet de champ

L'émission par effet de champ, ou, sous forme abrégée, lʼémission de champ, est l'émission d'électrons induits par des champs électromagnétiques externes. Elle peut avoir lieu à partir d'une surface solide ou liquide, ou bien directement au niveau d'un atome en milieu gazeux. La théorie d'émission par effet de champ à partir des métaux a été décrite la première fois par Fowler et Nordheim en 1928. Le courant d'émission électronique se calcule au moyen de l'équation dite de Fowler-Nordheim : avec Canon à éle

Émission thermoionique

Une émission thermoïonique (ou émission thermoélectronique) est un flux d'électrons provenant d'un métal ou d'un oxyde métallique, qui est provoqué par les vibrations des atomes dues à l'énergie thermique lorsque ceux-ci parviennent à surmonter les forces électrostatiques. L'effet croît de manière importante avec l'augmentation de la température, mais est toujours présent pour les températures au-dessus du zéro absolu. Les particules chargées étaient appelées « thermions » avant que l'on découvre qu'il s'agissait d'électrons.

Cathode froide

Le terme de cathode froide est employé pour les tubes électroniques lorsque la cathode n'est pas chauffée. Dans ce genre de tubes, ce n'est pas l'émission thermoïonique qui est utilisée pour permettre l'émission d'électrons. Ce type de cathode est courant pour les tubes à gaz et peut aussi être utilisé pour certains tubes à vide tels que, par exemple : les tubes à rayons X. Certaines cathodes froides utilisent une technique qui consiste à déposer une couche de terres rares sur la cathode pour obtenir l'émission d'électrons.

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