L'observation par Microscopie Electronique à Balayage (MEB)
Le MEB
La microscopie électronique à balayage est une technique d’observation un peu particulière, car elle permet d’observer la surface d’un échantillon à partir d’une image électronique (image reconstituée à partir des électrons secondaires).
En effet, l’échantillon est placé dans une chambre, sous vide, et est soumis à un faisceau d’électrons qui balaye sa surface. C’est l’interaction entre les électrons du faisceau et le matériau étudié qui génère différentes émissions, dont des électrons rétrodiffusés et des électrons secondaires. Le MEB est équipé de détecteurs qui permettent de réceptionner ces émissions.
A partir de la réception des électrons secondaires, on visualise sur l’écran de la machine une vue du relief, de la topographie, de la surface de l’échantillon.
Avec les électrons rétrodiffusés, on visualise sur l’écran une vue de l’échantillon en contraste chimique : c’est-à-dire que l’on obtient une image de l’échantillon en nuance de gris, dont les nuances correspondent à l’élément chimique qui est balayé par le faisceau.
Dans le cadre de l’étude menée ici, les échantillons ont été préparés sous forme de poudre avant d’être observés. On observe donc des grains plus ou moins dispersés.
La sonde EDX
Afin de permettre de compléter ces observations, il est possible de coupler l’appareil du MEB avec une sonde EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy, ou spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie). Cette sonde permet d’analyser les photons X également émis lors du balayage de l’échantillon. On peut alors obtenir une détermination qualitative ou semi-quantitative de la nature des éléments chimiques détenus sur un élément pointé en particulier (on obtient un spectre de l’élément visé), ou sur toute une surface (on obtient une cartographie chimique de la surface observée).
Cette technique d’analyse a alors permis de caractériser certains grains : on trouve, sans surprise, une prédominance des quartz dans tous les échantillons. On retrouve également des grains de feldspath. Mais les échantillons de l’atelier de Tudelle et de l’enceinte antique se distinguent à nouveau : on y relève la présence de muscovite, de pyroxène (augite), et des grains dont la composition pourrait correspondre à de la biotite.
Cette technique d’analyse a alors permis de caractériser certains grains : on trouve, sans surprise, une prédominance des quartz dans tous les échantillons. On retrouve également des grains de feldspath. Mais les échantillons de l’atelier de Tudelle et de l’enceinte antique se distinguent à nouveau : on y relève la présence de muscovite, de pyroxène (augite), et des grains dont la composition pourrait correspondre à de la biotite.
Source : université de Montpellier, Microscopie électronique et analytique : https://mea.edu.umontpellier.fr/meb/
Appareil utilisé : l’appareil MEB JEOL JSM-IT500HR est couplé au détecteur EDX Ultim® Max 170. Le logiciel uilisé est AZtec® version 4.3 HF1.