Informations de volume en microscopie électronique à balayage (application à l'étude de la microstructure des matériaux et de son évolution sous traction)

Ce travail porte sur le développement des techniques de caractérisation en microscopie électronique à balayage à pression contrôlée. Il s'agit d'une part de mettre au point la tomographie électronique, en utilisant le mode d'imagerie STEM-in-SEM, à l'échelle mésoscopique (non ou mal couverte par les techniques existantes de tomographie). Ce développement devra permettre une caractérisation tridimensionnelle d'un volume plus important que proposé par la tomographie électronique en TEM. D'autre part, les réaliser des essais de traction in situ afin d'examiner les matériaux à différentes étapes de vie : l'état initial de la structure, le comportement dynamique sous sollicitation et son état après l'endommagement. Grâce à la présence de gaz au sein de la chambre du microscope, il est possible d'étudier le comportement mécanique des matériaux non conducteurs. En outre, des informations de volume peuvent être obtenues en appliquant la méthodologie développée pour la tomographie électronique.The present work describes a development of two characterization techniques using controlled pressure scanning electron microscopy (CPSEM): electron tomography and in situ tensile tests. We developed electron tomography in CPSEM using STEM-in-SEM imaging mode. The aim of this development is to provide a three-dimensional characterization technique at the mesoscopic scale which is covered neither by X-ray tomography (insufficient spatial resolution) nor by electron tomography in a transmission electron microscope (too small reconstructed volume). Moreover the CPSEM enables the observation of uncoated non-conductive samples thanks to the presence of gas molecules in the microscope chamber. In situ tensile tests can be then performed in order to follow the evolution of material microstructure under mechanical load. Furthermore, investigations of deformation and failure behaviour of materials in transmission imaging mode are also possible and can provide information in sample volume.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF