Techniques microscopiques

Épiscopie

Le dispositif permet de visualiser en relief et en couleur les dénivellés géométriques caractérisant des détails d'objet comme des alliages métalliques non décapés, des polymères renforcés par fibre ou des wafers polis (figure 12). C'est un procédé qualitatif.

La différence de marche mise en évidence par interférences est une fonction linéaire de la pente de la différence de marche introduite par l'objet. On ne visualise donc pas les variations de phase mais les gradients de phase

L'oservation se fait entre polariseurs croisés ; suivant la position du prisme de Nomarski le fond de l'image peut être gris ou coloré (figures 12 et 13). Même s'il n'y a aucun objet microscopique sur le trajet optique il peut y avoir un grand nombre de phénomènes colorés différents ; ils ne doivent pas être considérés comme des objets, ils sont dans ce cas liés à des propriétés de l'appareil.


   
    Figure 12 : Wafer
Figure 12 : Wafer [zoom...]Info

   
    Figure 13 : Suivant la position du prisme de Nomarski, la couleur du fond de l'image varie, observation d'un cordon de soudure carboné ; microscope équipé d'un objectif x50
Figure 13 : Suivant la position du prisme de Nomarski, la couleur du fond de l'image varie, observation d'un cordon de soudure carboné ; microscope équipé d'un objectif x50 [zoom...]Info

L'image révèle des grandeurs physiques différentes entre les deux trajets optiques de la lumière séparée par le prisme de Nomarski. En lumière réfléchie, la différence de marche introduite par l'objet dépend de son profil géométrique et du déphasage qui a lieu lors de la réflexion sur celui-ci.

Dans la photographie 14 le contraste interférentiel différentiel révèle les carbures de chrome noyés dans la matrice d'acier.


   
    Figure 14 : Mise en évidence des carbures de chrome
Figure 14 : Mise en évidence des carbures de chrome [zoom...]Info

La figure 15 d'un alliage d'aluminium et de silicium montre que lors de la phase de refroidissement primaire lente il y a eu formation de gros grains correspondant à la formation d'une solution solide Al(Si) puis, la température continuant à diminuer le palier eutectique (577°C) a été atteint avec formation d'aiguilles de silicium.


   
    Figure 15 : Oservation en contraste interférentiel différentiel d'un alliage d'aluminium et de silicium pour 2 positions différentes du prisme, de Nomarski les photographies (a) et (b) sont prises avec un objectif x10
Figure 15 : Oservation en contraste interférentiel différentiel d'un alliage d'aluminium et de silicium pour 2 positions différentes du prisme, de Nomarski les photographies (a) et (b) sont prises avec un objectif x10 [zoom...]Info

La figure 16 correspond à l'image d'un poinçon réalisé lors d'une mesure de dureté Vickers observé en contraste interférentiel différentiel pour deux positions différentes du prisme de Nomarski, les différences de couleurs mettent en évidences une déformation localisée au niveau de l'empreinte.


   
    Figure 16 : Observation d'une empreinte de dureté Vickers dans un cordon carbonné en contraste interférentiel différentiel avec un microscope équipé d'un objectif x10
Figure 16 : Observation d'une empreinte de dureté Vickers dans un cordon carbonné en contraste interférentiel différentiel avec un microscope équipé d'un objectif x10 [zoom...]Info

Le relief qui apparaît sur des prises de vue en DIC n'est qu'un artefact de la méthode. L'échantillon semble éclairé en lumière rasante. Les ombres et les surbrillances ne représentent que des variations de la différence de marche entre les deux trajets de la lumières et non une variation de hauteur. La figure 16 met bien en évidence cet artefact car on peut remarquer que les reliefs sont inversés sur les photographies a) et b).

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