Transcript Exercice 1 : QCM (extrait de http://materiaux.ecam.fr/savoirplus/meb

Exercice 1 : QCM (extrait de http://materiaux.ecam.fr/savoirplus/meb/qcmmeb.htm)
1. Dans une image obtenue avec des électrons rétrodiffusés les
zones claires correspondent à :
A. □ Des zones favorablement orientées dans l'espace pour
fournir
le maximum d'électrons au détecteur.
B. □ Des zones avec des atomes de numéros atomiques élevés.
C. □ Des zones défavorablement orientées dans l'espace pour
fournir le maximum d'électrons au détecteur.
D. □ Des zones avec des atomes de numéros atomiques faibles.
2. On observe une raie L sur le spectre de la microanalyse :
A. □ Un photon a été émis suite au passage d'un électron d'une couche L à une couche inférieure.
B. □ Un photon a été émis suite au passage d'un électron d'une couche d'un niveau supérieur à L à une
couche L.
3. Pour faire une image de la topographie je choisis le détecteur :
A. □ D'électrons rétrodiffusés.
B. □ De rayons X.
C. □ D'électrons secondaires.
4. Les électrons secondaires sont :
A. □ D'énergie faible.
B. □ D'énergie quelconque.
C. □ D'énergie équivalente à celle du faisceau.
D. □ D'énergie élevée.
5. Les électrons rétrodiffusés sont :
A. □ D'énergie faible.
B. □ D'énergie équivalente à celle du faisceau.
C. □ D'énergie élevée.
6. Dans une image obtenue avec des électrons secondaires les zones claires correspondent à :
A. □ Des zones avec des atomes de numéros atomiques faibles.
B. □ Des zones défavorablement orientées dans l'espace pour fournir le maximum d'électrons au
détecteur.
C. □ Des zones favorablement orientées dans l'espace pour fournir le maximum d'électrons au détecteur.
D. □ Des zones avec des atomes de numéros atomiques élevés.
7. Le détecteur de la microanalyse X est prévu pour détecter :
A. □ Des ions.
B. □ Des photons.
C. □ Des électrons.
8. Je souhaite analyser une couche très superficielle de mon échantillon. J'utilise une tension d'accélération
:
A. □ Faible.
B. □ Forte.
C. □ Nulle.
D. □ Moyenne.
9. En général la meilleure résolution est obtenue :
A. □ En imagerie X
B. □ En électrons secondaires.
C. □ En électrons rétrodiffusés.
10. En mode EDX, le volume couramment analysé en mode ponctuel est de l'ordre :
A. □ Du nanomètre cube.
B. □ Du micromètre cube.
C. □ De l'Ångström cube.
D. □ Du millimètre cube.
Exercice 2 : Observation et analyse d'un faciès de rupture (extrait de l’examen 2012-2013)
Vous faites un stage dans un centre d'analyse des matériaux spécialisé dans les analyses de défaillances
(ruptures) de pièces métalliques. Vous devez analyser l'origine de la rupture du tube d'un cadre de vélo en
acier (alliage de fer et de carbone). Votre tuteur vous dit que ce type de rupture dite "ductile" a généralement
pour origine des inclusions de type sulfures qui sont présentes dans le matériau et qui favorise l'extension de
la fracture de la pièce. Vous assistez à une séance de MEB afin d'observer et d'analyser la surface de rupture
de la pièce.
1°) Décrire brièvement la liaison métallique et les principales propriétés physiques des métaux.
2°) Que signifie l'acronyme MEB ?
3°) Décrire les deux types d'imagerie possibles avec ce genre d'appareils ? Vous préciserez le type de
contraste obtenu ainsi que l'origine des signaux recueillis.
4°) Votre tuteur de stage fait une série d'images dans lesquelles une morphologie en cratères apparaît, telles
que celle reproduite ci-dessous :
inclusion
de type
sulfure
Quel détecteur a été utilisé pour faire cette image ?
Les zones claires correspondent-elles à :
a. des zones avec des atomes de numéros atomiques faibles.
b. des zones défavorablement orientées dans l'espace pour fournir le maximum d'électrons au détecteur.
c. des zones favorablement orientées dans l'espace pour fournir le maximum d'électrons au détecteur.
d. des zones avec des atomes de numéros atomiques élevés.
4°) Votre tuteur réalise ensuite un spectre EDX sur les
inclusions (spectre reproduit ci-contre). Rappelez ce que
permet ce mode et expliquez en quelques lignes l’origine
du signal.
Votre tuteur en déduit qu'il s'agit de sulfures de
manganèse (MnS). Pourquoi des pics du fer sont-ils
également mesurés ?
Exercice 3 : Les modes en microscopie électronique à balayage (extrait de l’examen 2013-2014)
1°) En microscopie électronique à balayage, il existe deux modes d’imagerie. Vous décrirez ces deux modes
en expliquant la nature du signal, le type d’interaction à l’origine du signal, le type de contraste résultant.
2°) Pour obtenir une information sur la nature chimique des éléments constituant l’objet d’étude, on utilise
un autre mode. Comment s’appelle-t-il (acronyme et signification de l’acronyme) ?
3°) Qu’appelle-t-on résolution spatiale ? Qu’est-ce qui détermine la résolution spatiale en microscopie
électronique à balayage (faites un schéma) ? Comparez la résolution dans un MEB pour les trois modes
décrits ci-dessus.
4°) L’image suivante a été obtenue après polissage de la surface de l’échantillon.
a. Quel mode d’imagerie a été utilisé pour réaliser cette image ?
b. A quoi correspondent les chiffres dans les encadrés ?
c. Quel mode a été utilisé pour les déterminer ?
d. Que pouvez-vous dire des valeurs indiquées (chiffres significatifs) ?
5°) Vous réalisez une séance de MEB sur un acier. Pour démarrer la séance, vous travaillez à 20 kV et faites
la mesure du spectre suivant. En mode imagerie, vous souhaitez améliorer la résolution spatiale et diminuez
donc la tension à 5 kV. Suite à cette modification, vous réalisez l’acquisition d’un nouveau spectre.
Comment le spectre va-t-il être modifié par le changement de tension d’accélération ? Expliquez.