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Le principe du STIM (Scanning Transmission Ion Microscopy) est basé sur la perte d’énergie des ions transmis à travers l’échantillon. La quantité d’énergie est mesurée par un détecteur placé en transmission, donc derrière l’échantillon, ce qui nécessite des faisceaux très peu intenses (courants de l’ordre du pA) et des cibles minces (quelques micromètres d’épaisseur). L’énergie transmise est proportionnelle à l’épaisseur/densité de l’échantillon.
Le STIM donne une image des changements microscopiques d’épaisseur/densité et peut s’apparenter à la microscopie électronique en transmission utilisée en contraste d’absorption.
En raison des spécificités de l’imagerie STIM, celle-ci ne s’effectue que sur la ligne du microfaisceau avec le plus petit faisceau possible.