Instrumentation

MEB

 

Un microscope électronique à balayage (MEB) est un instrument qui permet d'observer divers échantillons avec un très fort grossissement (voir photo 1). Contrairement aux microscopes optiques (appelés aussi microscopes photoniques), qui utilisent des photons pour observer des échantillons avec des grossissements jusqu'à plusieurs milliers de fois, les microscopes électroniques à balayage utilisent plutôt un faisceau très fin d'électrons permettant d'atteindre des grossissements encore plus importants allant jusqu'à plusieurs millions de fois.

 

 Photo 1 - Microscope électronique à balayage MEB-FEG Zeiss utilisé à l'ITODYS

 

 

Principe de fonctionnement


Le faisceau d'électrons incidents est balayé à la surface de l'échantillon à l'aide de bobines magnétiques. L'interaction entre ces électrons et l'échantillon va émettre de nouveaux électrons (électrons secondaires, électrons rétrodiffusés ou électrons Auger) et des rayons X, qui vont être captés par des détecteurs spécifiques.

- Les électrons secondaires émis permettent d'obtenir des renseignements sur la topographie de l'échantillon;

- Les électrons rétrodiffusés émis, qui sont sensibles à la nature des atomes de l'échantillon, vont permettre de distinguer des zones de composition atomique différente;

- Les électrons Auger émis permettent de faire une analyse chimique de la surface de l'échantillon;

- Les rayons X émis permettent de déterminer la nature chimique des atomes constituant l'échantillon (microanalyse X).

 

Ainsi, le MEB peut être utilisé à la fois pour faire une image d'un échantillon avec un grossissement pouvant aller jusqu'à plusieurs millions de fois (caractérisation morphologique) mais aussi de caractériser la nature des atomes constituant cet échantillon (caractérisation chimique). Celui-ci doit être conducteur électrique (ou rendu conducteur par dépôt d'une couche mince d'or ou de graphite) afin d'éviter l'accumulation de charges électriques.

 

Image 1 - Image d'une molaire réalisée à l'ITODYS à l'aide d'un MEB

 

 

 Le microscope électronique à balayage en criminalistique

   
Cet instrument peut être utilisé en criminalistique pour analyser divers traces et indices prélevés sur une scène d'infraction. Quelques applications (non exhaustives) :

Résidus de tir d'armes à feu (balistique)

Ce sont des particules issues de la combustion de la poudre et de l'amorce contenues dans une munition, des fragments arrachés aux étuis et aux armes ou des particules issues d'un précédent tir situées dans le canon.  On cherchera alors à identifier des particules de forme sphérique composées de Pb, Ba et Sb (munitions avec métaux lourds) par exemple sur les mains d'un suspect (après prélèvement à l'aide d'un tamponnoir MEB) afin de vérifier la présence ou non de résidus de tir d'arme à feu. 


Pollens (palynologie légale)

Ce sont des grains de forme ovoïde ou sphérique de quelques dizaines de micromètres de diamètre provenant de végétaux et qui constituent des gamètophytes mâles (structures donnant des cellules reproductrices ou gamètes mâles).  De morphologie complexe, ils possèdent des caractéristiques spécifiques : une espèce végétale produit un type particulier de pollens ou de spores, très résistants à la destruction biologique et généralement produits en très grand nombre. L'observation de ces grains de pollen au microscope électronique à balayage permettra de caractériser leur forme, leur structure, leur origine...

En criminalistique, ils permettent ainsi de caractériser un milieu, d'établir un lien entre un objet ou une personne avec un milieu ou un site particulier ou d'estimer une période (mois, saison) de commission des faits...

 

Filament de lampes à incandescence (accidentologie)

L'observation du faciès de rupture du filament d'une lampe à incandescence provenant des optiques d'un véhicule impliqué dans un accident de la circulation peut être déterminante (compatibilité de témoignage...). Par exemple la présence d'une perle de verre en fusion provenant du lobe protecteur de l'ampoule signifie que l'ampoule était allumée au moment du choc, confirmant ainsi le témoignage du conducteur...