Microscopie avancée
Microscopie électronique ultra-rapide
La MEU est un schéma pompe–sonde : une impulsion laser excite, une impulsion électronique retardée sonde.
Présentation
Pourquoi ajouter un laser pulsé au TEM ?
La microscopie électronique en transmission (TEM) est l’une des techniques d’imagerie les plus puissantes, permettant d’imager des structures tridimensionnelles (3D) à l’échelle atomique. Toutefois, la résolution temporelle du TEM est souvent limitée par la cadence d’enregistrement du dispositif d’imagerie. Ainsi, pour surmonter cette limite, une source laser pulsée est appliquée afin de déclencher la photoémission et, par suite, d’obtenir une résolution temporelle plus élevée.
Ce que mesure l’UEM
La microscopie électronique ultra-rapide (UEM ou UTEM) est, pour l’essentiel, une technique pompe–sonde dans laquelle une impulsion de pompe laser ultra-rapide excite le matériau et une impulsion électronique de sonde retardée détecte la réponse à un instant déterminé, corrélé à l’impulsion de pompe. En conséquence, la résolution temporelle n’est plus limitée par la vitesse du détecteur d’électrons, car elle est déterminée à la fois par la durée d’impulsion du laser de pompe et par l’impulsion électronique de sonde. C’est pourquoi la génération d’impulsions électroniques courtes est également importante et s’effectue souvent à l’aide de la deuxième ou de la troisième harmonique de la fréquence fondamentale du même laser ultra-rapide. En outre, l’UEM exige une sortie laser à haut taux de répétition d’impulsions et à haute stabilité de sortie afin de préserver un rapport signal sur bruit (SNR) élevé.
Lasers utilisés
Les lasers CARBIDE et PHAROS, à durée d’impulsion femtoseconde, haut taux de répétition et haute stabilité de sortie, sont utilisés comme sources pour la microscopie électronique ultra-rapide.
