MerlinEM

MerlinEM est un détecteur pixelisé rapide pour la microscopie électronique MET . Sa technologie polyvalente permet des vitesses d’acquisition supérieures à 21 000 images par seconde (en mode 1 bit) . La caméra MerlinEM intègre un détecteur de comptage de particules – chaque pixel possède un circuit analogique et numérique complexe permettant de distinguer les événements liés à une particule unique. Une lecture sans bruit et sans temps mort est possible grâce à la conception hybride du détecteur.

MerlinEM utilise des discriminateurs de seuil pour séparer les électrons incidents d’un signal de fond. Il est idéal pour l’imagerie 4D STEM et MET dynamique. Le détecteur peut être déclenché par des événements externes, permettant des expériences de type pompe-sonde et In Situ MET. Des performances de détection idéales (en termes de DQE et MTF) peuvent être atteintes pour une énergie électronique décroissante autour de 60 keV1.

Nous présentons ici les travaux de Marcel Tencé et al. sur l’imagerie hyperspectrale EELS en temps réel, utilisant le « Scan Engine » de Quantum Detectors en association avec la caméra d’électrons directe MerlinEELS, en tirant parti de l’acquisition à grande vitesse et de la lecture sans bruit de fond. Cette caméra permet d’enregistrer des images hyperspectrales en séquence, tout en ajustant la zone de balayage entre chaque spectre pour qu’elle reste sur la même zone de l’échantillon. Pour ce faire, le groupe a utilisé des corrélations croisées entre des images HAADF successives, acquises simultanément avec les images hyperspectrales de l’EELS afin d’estimer la dérive se produisant lors de chaque balayage.
Cette approche élimine la nécessité d’une image de calcul de dérive définie séparément, comme c’est couramment utilisé, mais qui présente souvent des difficultés lorsque la zone appropriée n’est pas toujours disponible.
La figure 1 montre une image HAADF et des cartographies élémentaires des signaux Sc raie L (env. 400eV) et Dy raie M (env. 1300eV) à partir d’une acquisition hyperspectrale conventionnelle sans correction de dérive sur un cristal ScDyO3, orienté le long de l’axe pseudo-cubique [100]. Le temps mort était de 20 ms, ce qui donne une durée d’acquisition totale de 444 s. Une dérive considérable s’est produite, intégrant des distorsions dans les images.
La figure 2 montre les résultats équivalents en utilisant leur approche avec le « Scan Engine » de Quantum Detectors. Ici, 100 acquisitions hyperspectrales, chacune avec un temps mort nominal des pixels de 200 µs, ont été collectées et additionnées sur la même zone. La durée totale d’acquisition du signal est donc la même que dans la figure 1 et les niveaux de comptage sont similaires. Cependant, l’image et les cartographies obtenues sont essentiellement exemptes de distorsion liée à la dérive. Cette méthode est la voie à suivre pour l’imagerie hyperspectrale EELS.

Spécification techniques

Spécification techniques