La particularité du microscope électronique en transmission (MET) de la plateforme MOSAIC est son couplage aux accélérateurs d’ions ARAMIS et IRMA dans le hall expérimental JANNuS-Orsay, permettant l’implantation ionique et l’irradiation simultanées de matériaux in situ dans le microscope.
Le microscope électronique en transmission (caractéristiques) est placé en dessous du niveau des accélérateurs sur une base anti-vibration. Les lignes de faisceaux d’ions issues d’ARAMIS et IRMA sont déviées vers le bas et entrent dans la colonne du MET à 22° par rapport au plan horizontal, avec un angle de 45° entre elles dans le plan horizontal. Les vibrations amenées par les lignes de faisceaux d’ions sont supprimées par le découplage à l’aide de soufflets, l’amortissement des lignes et un système de couplage/découplage rapide. Le choix du microscope a été principalement dicté par la possibilité d’avoir de grandes ouvertures pour les faisceaux d’ions permettant l’introduction de cages de Faraday pour la mesure continue des courants d’ions arrivant sur l’échantillon, afin de garantir la précision et la reproductibilité du débit de dose avec un écart maximum de 10%. Un porte-objet de chauffage ultra-mince a été conçu pour minimiser les effets d’ombre dus à la géométrie du système. Une surface minimale de 1,5mm², irradiée par les deux faisceaux d’ions, est observable quelque soit l’inclinaison de l’échantillon (angles α et β variant entre 0 et 30°).
Références
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Investigating radiation damage in nuclear energy materials using JANNuS multiple ion beams, A. Gentils, C. Cabet, Nuclear Instruments and Methods B 447 (2019) 107-112 doi
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In situ Transmission Electron Microscopy Ion Irradiation Studies at Orsay, M.-O. Ruault, F. Fortuna, H. Bernas, J. Chaumont, O. Kaïtasov, V.A. Borodin, Journal of Materials Research 20 (2005) 1758-1768 doi
Contact
Responsable technique du MET : Dr Cédric Baumier
Pour les expériences in situ avec les accélérateurs, il faut déposer une demande lors de l’appel annuel à proposition d’expériences (généralement en octobre-novembre) sur le site de la fédération EMIR&A , après en avoir discuter avec les contacts locaux (Cédric Baumier, Aurélie Gentils, Stéphanie Jublot-Leclerc)
Pour toute demande d’accès au microscope, s’adresser aux microscopistes qui examinent les nouveaux projets et les nouveaux investissements autour du microscope et de la préparation d’échantillons : mosaic@ijclab.in2p3.fr