Mission nationale de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain

Description

Un microscope électronique en transmission (MET) est un type de microscope utilisant un faisceau d'électrons et des lentilles électromagnétiques pour visualiser des objets non observables au microscope photonique. Cet instrument possède un pouvoir de résolution (1nm) et des grossissements nettement plus élevés que ceux d’un microscope photonique (500 nm de résolution pour ce dernier).
Dans un microscope électronique les électrons se déplacent à l’intérieur d’une enceinte (la colonne) où règne un vide de l’ordre de 1x 10-5 mbar. L’instrument comporte principalement les éléments suivants:
1. Le canon permet de produire un faisceau d’électrons. Ces électrons sont obtenus par chauffage intense d’un filament de tungstène (2500°C) et accélérés sous une tension de l’ordre de 100kV. Le faisceau d’électrons passe ensuite par une série de lentilles électromagnétiques.
2. Les lentilles condenseur régulent la taille et l'angle d'incidence du faisceau.
3. La lentille objectif module les électrons, après avoir traversé l’échantillon, pour former une première image. Cette lentille est l’élément central, sa qualité détermine la résolution potentielle de l’appareil.
4. La lentille intermédiaire forme une deuxième image.
5. Les lentilles projecteur agrandissent l'image et la projette sur un écran fluorescent ou sur une plaque photographique sensible aux électrons. Ces différents éléments sont associés pour constituer la colonne étanche maintenue sous vide et mécaniquement stable.
Cependant, le fonctionnement de ce type de microscope nécessite plusieurs contraintes techniques non présentées sur l’appareil en exposition :
Le vide de la colonne était assuré par un ensemble de pompes : une pompe à palette pour faire un vide primaire ; une pompe à diffusion d’huile pour obtenir un vide secondaire fonctionnel.
L’échantillon doit être introduit de l'extérieur vers l'intérieur de cette enceinte dont le vide doit être maintenu aussi élevé que possible. Cette opération se fait par l’intermédiaire d’un sas d'entrée relié au système de pompage.
L’alimentation électrique nécessaire à l’obtention de la haute tension et au fonctionnement des lentilles était fournie par l’intermédiaire d’une armoire transformateur aux dimensions imposantes s’agissant d’une électronique à lampe (2 m de hauteur, 1,5 m de large et 1 m de profondeur). Cette armoire bruyante et dégageant énormément de chaleur était située dans un local proche bien ventilé (on ouvrait la fenêtre!).
Le refroidissement des lentilles électromagnétiques se faisait par circulation d’eau du réseau publique.

Utilisation

Mis en service en 1967 à l’Université de Rennes, au Laboratoire de Cellulaire du professeur P. Maillet, pionnier de la microscopie électronique à transmission en Bretagne, le microscope Philips EM200 a fonctionné durant treize ans jusqu’à l’arrêt de son utilisation en 1980. Il avait été acheté 248 894 F (soit environ 38 000 €). Sa tension était modulable de 60 à 120 kV, un sas d’introduction permettait de charger l’échantillon sans avoir à « casser » complètement le vide de la colonne. Les images étaient enregistrées sur des émulsions sensibles aux électrons et 24 plans films pouvaient y être stockés.
À l’origine, les recherches des laboratoires de Biologie cellulaire (P. Maillet) et de Biologie générale (R. Folliot) étaient principalement focalisées sur l’observation et la description fine en ME de cellules d’insectes. Pour l’exemple, ces études, sur des insectes potentiellement vecteurs de maladies chez les plantes, permirent de caractériser pour la première fois le microorganisme responsable de la « jaunisse » chez la tomate et le trèfle. C’est ainsi que le laboratoire à l’origine spécialisé dans les insectes devint internationalement reconnu pour ces travaux sur les microorganismes.
Le microscope est maintenant exposé dans le hall d’accueil l’Université de Rennes 1 sur le campus de Beaulieu à Rennes.