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Solutions de pulvérisation cathodique et de cryofracture

Pour obtenir des images de haute qualité d’échantillons avec le balayage (MEB) ou la microscopie électronique à transmission (MET), vos échantillons doivent être conducteurs pour éviter la charge. Si un échantillon n’a pas une conductivité suffisante, vous pouvez rapidement le recouvrir d’une couche conductrice en utilisant la méthode de pulvérisation cathodique. Il est également possible d’utiliser un système de pulvérisateur avec évaporateur carbone ou à faisceau électronique. Ces revêtements protègent l’échantillon, permettent d’améliorer le contraste de l’image ME ou peuvent servir de film de support de grille MET pour les échantillons à petite échelle.

La technique de pulvérisation la plus appropriée dépend des propriétés de votre échantillon, de la taille des structures que vous souhaitez analyser et des méthodes nécessaires pour le préparer à l’imagerie ME. Pour certaines applications avancées, vous devez soumettre vos échantillons à la cryofracture et éventuellement à un cryodécapage. Dans ce cas, vous avez besoin d’un instrument capable de transfert à froid, d’enduire l’échantillon dans des conditions cryogéniques et de le fracturer avec un couteau cryogénique.

Des dépôts réalisés dans une machine de pulvérisation cathodique en vide secondaire à température ambiante à ceux réalisés à vide poussé et même à des températures cryogéniques, les solutions de pulvérisation Leica couvrent une large gamme de besoins. Les instruments sont conçus pour améliorer et optimiser vos workflows de préparation d’échantillons, des revêtements de base jusqu'aux applications de cryofracture les plus avancées.
 

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Pourquoi dois-je pulvériser mes échantillons pour la microscopie électronique (ME) ?

Pour l’imagerie ME, un échantillon qui n’est pas intrinsèquement conducteur doit être recouvert d’une couche conductrice pour éviter les risques de charge et de dommage thermique à l’échantillon. Dans certains cas, les films métalliques fins contribuent également à améliorer le signal d’émission d’électrons secondaires. 

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Quand dois-je effectuer une pulvérisation de carbone ?

Les pulvérisations de carbone (C) sont couramment utilisées comme film de support pour la microscopie électronique à transmission (MET). Les couches minces de carbone ont généralement quelques nanomètres d’épaisseur et se déposent sur les grilles MET. Elles sont fines, résistantes et transparentes pour les électrons. Une pulvérisation de carbone est également utilisée comme couche de protection.

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Dans quelles applications la cryofracture est-elle utilisée ?

Pour révéler les structures fines internes d’un échantillon biologique ou organique, l’échantillon peut être refroidi à des températures cryogéniques et être physiquement fracturé. Une fois revêtues d’une couche conductrice, les structures fines exposées de l’échantillon peuvent être examinées par microscopie électronique (ME). La cryofracture est traditionnellement utilisée pour des applications biologiques, comme l’étude de structures sous-cellulaires, comme les organelles et les membranes. Toutefois, plus récemment, la technique est devenue intéressante pour certaines applications de science des matériaux et de physique concernant les couches et les émulsions.

Quelle est la différence entre les revêtements préparés à l’aide d’un pulvérisateur cathodique à vide poussé ou en vide secondaire ?

Les conditions de vide ont une influence significative sur la qualité du film mince.

Les pulvérisateurs cathodiques en vide secondaire permettent le dépôt de couches minces pour les applications MEB nécessitant un grossissement modéré. Les échantillons peuvent être pulvérisés avec de l’or (Au) ainsi que d’autres matériaux appropriés tels que le platine (Pt) et l’or/palladium (Au/Pd).

Les pulvérisateurs cathodiques à vide poussé déposent des films minces avec une structure granulaire beaucoup plus fine, ce qui permet une analyse MEB haute résolution. Il est également possible de pulvériser une plus large gamme de matériaux, y compris des métaux oxydables. Citons par exemple l’iridium (Ir), le tungstène (W) ou le titane (Ti). Parfois, le chrome (Cr) est pulvérisé pour former une couche tampon. En outre, les systèmes de dépôt sous vide poussé peuvent être configurés pour des applications plus avancées et des dépôts multicouches.

Pour plus d’informations, reportez-vous aux articles
https://www.leica-microsystems.com/science-lab/expert-knowledge-on-high-pressure-freezing-and-freeze-fracturing-in-the-cryo-sem-workflow
https://www.leica-microsystems.com/science-lab/brief-introduction-to-freeze-fracture-and-etching

 

Systèmes de pulvérisation, de décapage et de fracture 3

Pulvérisation

Un échantillon est revêtu d’une couche conductrice de carbone ou de métal pour inhiber la charge, réduire les dommages thermiques et améliorer le signal électronique secondaire pour l’examen topographique dans le MEB. Pour l’analyse MET des échantillons, des grilles revêtues de carbone sont utilisées ou l’échantillon lui-même peut avoir besoin d’une fine couche pulvérisée sur le dessus.  La gamme de pulvérisateurs de Leica Microsystems comprend le pulvérisateur cathodique sous vide poussé Leica EM ACE600 pour une analyse à haute résolution dans FE-MEB et MET et le pulvérisateur cathodique et/ou le pulvérisateur à filetage carbone Leica EM ACE200 pour former un système entièrement automatisé permettant une manipulation rapide, pratique et intuitive. 

Cryofracture

Pour révéler les structures internes d’un échantillon congelé, on peut le briser physiquement afin d’exposer ces structures pour les examiner au microscope électronique. Le pulvérisateur cryogénique Leica EM ACE900 porte la technique de cryofracture à un autre niveau, avec un microtome avancé, des options d’ombrage flexibles avec des sources de faisceau d’électrons, une platine cryorotative et un système de transfert à verrouillage de charge. L’analyse haute résolution des répliques dans la MET et, avec le Leica EM VCT500, l’imagerie de surface de bloc dans le cryo-MET sont les résultats de cette technique. Le Leica EM ACE600, équipé d’une platine cryogénique et d’une connexion VCT500, fournit une solution de cryofracture pour l’imagerie de la surface révélée dans un cryo-MET. 

Cryodécapage

Le cryodécapage est une étape facultative après la cryofracture de l’échantillon et révèle plus d’informations sur les faces fracturées. Ce résultat est obtenu en sublimant les couches de glace superficielles sous vide pour exposer les éléments cellulaires qui étaient initialement cachés. La température et le vide de la platine influencent la vitesse de décapage. Un contrôle précis de la température de la platine est nécessaire pour obtenir une bonne reproductibilité.  Instrument très polyvalent, le pulvérisateur cryogénique Leica EM ACE900 offre les meilleurs résultats pour les techniques de cryofracture et de cryodécapage pour MET et l'analyse MEB cryogénique.

Foire aux questions sur les systèmes de pulvérisation et de cryofracture

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