Principe : Le microscope électronique à balayage (MEB ou SEM en anglais pour scanning electron microscopy).
permet d’obtenir des images de surfaces de pratiquement tous les matériaux solides, à des échelles allant de celle de la loupe (x10) à celle du microscope électronique en transmission(x500.000 ou plus). Il utilise un fin faisceau d’électrons, émis par un canon à électrons. Des lentilles électromagnétiques permettent de focaliser le faisceau d’électrons sur l’échantillon. L’interaction entre les électrons et l’échantillon provoque la formation d’électrons secondaires de plus faible énergie. Ils sont amplifiés puis détectés et convertis en un signal électrique. Ce processus est réalisé en chaque point de l’échantillon par un balayage du microscope. L’ensemble des signaux permet de reconstruire la typographie de l’échantillon et de fournir une image en relief.
Le MEB conventionnel fonctionne dans un vide ordinaire (10-5 à 10-6 mbar); les échantillons peuvent être massifs, de dimension allant de quelques 1µm (particules) à une dizaine de cm de diamètre, voire plus (prélèvements industriels). Ils doivent supporter le vide sans le polluer et être conducteurs. La préparation est en général simple.
Le MEB à pression contrôlée (dit environnemental ou low vacuum) permet l’observation dans un vide allant jusqu’à 30 mbar, rendant ainsi possible l’examen d’échantillons humides ou gras (ech. biologiques), d’isolants sans métallisation préalable (céramiques, métaux corrodés), voire en présence de liquide.
Equipé de détecteurs appropriés, le MEB permet de faire entre autres de la microanalyse X, analyse élémentaire locale.