Brevet FR2874124A1 — publié le 20060210

> DISPOSITIF POUR L'ACQUISITION D'IMAGES ET/OU DE SPECTRES DE PERTES D'ENERGIE D'ELECTRONS La présente invention concerne un dispositif pour l'acquisition d'images et/ou de spectres de perte d'énergie d'électrons. Elle s'applique en particulier à l'acquisition d'images en mode multimode (mode haute vitesse et mode haute résolution) et l'acquisition rapide de spectres de perte d'énergie d'électrons de très grande dynamique. L'évolution des besoins des laboratoires utilisant des microscopes électroniques comme outil d'investigation et notamment l'évolution des thématiques vers l'étude des matériaux à l'échelle nanométrique nécessite des moyens d'investigations de plus en plus performants. En microscopie électronique les techniques utilisées évoluent vers une exploitation quantitative des images, ce qui implique un développement des méthodes d'acquisition. Un spectre de pertes d'énergie d'électrons est composé principalement de deux zones, une zone de faibles pertes (Low Loss ou L.L.), cette zone généralement à forte intensité comporte la raie de référence de perte nulle suivie de plasmons, la zone de pertes lointaines (Core Loss ou Cl.) s'étend habituellement de quelques centaines jusqu'à quelques milliers d'électrons-Volts (eV). Le rapport des intensités entre ces 2 régions peut atteindre 108 et ne permet pas, dans l'art antérieur, l'enregistrement simultané de l'ensemble du spectre. Les détecteurs actuellement utilisés pour l'enregistrement de ces spectres sont du type à transfert de charge DTC ou CCD (pour Charge Coupled Device) fortement refroidis, épais (front-illuminated, c'est-à- dire illuminé par l'avant) ou amincis (back-illuminated pour illuminés par l'arrière) lorsque l'on recherche un meilleur rendement ou que la longueur d'onde l'exige (longueur d'onde inférieure à 450 nm). Les meilleurs détecteurs actuellement disponibles offrent une dynamique de l'ordre de 10.000 très exceptionnellement on peut approcher 100.000, c'est-à-dire qu'il leur manque un facteur de 10.000 ou 1.000, respectivement, pour capter simultanément des rapports d'intensité de 108. Les quatre ou trois décades manquantes imposent un enregistrement du spectre en deux séquences. Pour enregistrer les zones de faibles pertes, on commence par une exposition d'une durée très courte (100 ps, par exemple). Si le nombre dè coups du spectre est élevé, pour éviter les problèmes de saturation, on lit le détecteur ligne par ligne ce qui entraîne une durée non négligeable, puis on rince complètement le détecteur et l'on effectue une seconde exposition pour enregistrer la zone de pertes lointaines, avec une durée d'exposition plus élevée pour obtenir un signal significatif. On remarque que, dans ce cas, la zone de faibles pertes du spectre peut être très fortement saturée. Au terme de cette seconde exposition, on procède à la lecture du détecteur en sommant les contenus des lignes partie par partie (sommation appelée "binning partiel") ou toutes les lignes (sommation appelée "binning total") en fonction du taux de remplissage des pixels. L'ensemble de ces opérations implique que la prise de vue soit lente ce qui nuit à l'acquisition d'un spectre de perte d'énergie d'électrons et, en particulier interdit l'acquisition rapide de spectre de perte d'énergie d'électrons de très grande dynamique. De plus, les dispositifs de l'art antérieur imposent une stabilité de la source d'alimentation (100.000 à 200.000 volts) pendant une minute, ce qui les rend vulnérables aux moindres variations de tension d'alimentation. Enfin, les dispositifs de l'art antérieur ne permettent pas une grande précision de Io positionnement du pic d'énergie, précision qui est nécessaire pour repérer les longueurs d'ondes dans le spectre de perte d'énergie. La présente invention vise à répondre à ces besoins. A cet effet, la présente invention vise un dispositif pour l'acquisition d'images et/ou de spectres de perte d'énergie d'électrons, caractérisé en ce qu'il comporte: - un capteur d'image, - une commande d'au moins un déflecteur adapté à exposer alternativement au moins deux parties photosensibles du capteur d'image, - des moyens de lecture du capteur adapté à générer un signal représentatif de l'image captée par chaque partie photosensible du capteur d'image, - un moyen de synchronisation du déflecteur et des moyens de lecture adapté à commander successivement, pour chaque partie photosensible, d'une part l'exposition de ladite partie photosensible et, d'autre part, la lecture d'une autre partie photosensible différente, et - un moyen de combinaison de deux parties d'image pour former un spectre. Grâce à ces dispositions, la dynamique du capteur peut être augmentée en faisant varier la durée d'exposition des différentes parties photosensibles. De plus, les expositions et lectures des différentes zones photosensibles du capteur d'image permettent de capter l'image de différentes parties d'un spectre de perte d'énergie, la prise d'image pouvant s'effectuer de manière continue. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de synchronisation est adapté à commander des durées d'exposition différentes pour différents intervalles de temps successifs d'exposition. Grâce à ces dispositions, les parties du spectre présentant des intensités très différentes peuvent être captées pendant des durées d'exposition adaptées. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de synchronisation est adapté à ce que les vitesses de lectures des différentes zones photosensibles soient différentes. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de lecture est adapté à effectuer, d'une part, une lecture ligne à ligne d'une partie photosensible et, d'autre part, une accumulation de charges électriques de photosites d'une partie photosensible avant lecture. Grâce à ces dispositions, la durée de lecture peut être modifiée d'une partie photosensible à une autre, par exemple pour correspondre aux durées d'exposition différentes des différentes parties photosensibles. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus comporte un moyen de sommation adapté à additionner les valeurs des signaux correspondant à différentes lignes d'une partie lue ligne à ligne. io Selon des caractéristiques particulières, le capteur d'image comporte, pour au moins une partie photosensible, au moins deux parties dont les moyens de lecture sont indépendants. Selon des caractéristiques particulières, le déflecteur est adapté à décaler l'image selon les deux directions du capteur d'image. Grâce à ces dispositions, le rapport signal/bruit du dispositif est amélioré pour les zones photosensibles lues les plus lentement. Selon des caractéristiques particulières, le déflecteur est de type magnétique. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus comporte un moyen de transfert optique comportant au moins une lentille. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus comporte un spectromètre adapté à former, à la surface du capteur d'image, un spectre de perte d'énergie d'électrons. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, faite dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention; - la figure 2 représente, schématiquement, les blocs fonctionnels d'un circuit électronique illustré en figure 1; - la figure 3 représente, schématiquement, un chronogramme de fonctionnement d'un capteur d'image et de circuits électroniques additionnels illustrés en figures 1 et 2 pour un fonctionnement en mode haute vitesse; - la figure 4 représente, schématiquement, un chronogramme de fonctionnement d'un capteur d'image et de circuits électroniques additionnels illustrés en figures 1 et 2 pour un fonctionnement en mode haute résolution; - les figures 5A et 5B représentent, schématiquement, un capteur d'image du dispositif illustré en figure 1 et - la figure 6 représente des parties de spectres de perte d'énergie obtenus par la mise en oeuvre du dispositif illustré aux figures 1 à 5. Le dispositif 10 objet de la présente invention dont la structure est illustrée en figure 1 est utilisé pour former des images en mode "Haute Vitesse" ou en mode "Haute Résolution" s et détecter les électrons d'un spectre de pertes d'énergie formés sur un microscope électronique 11 équipé d'un spectromètre 12 disposé dans ou en sortie de la colonne 13 du microscope électronique 11. La conversion électrons-photons est réalisée par un scintillateur 14 placé sur un hublot 15 qui assure aussi l'étanchéité au vide. Un moyen de transfert optique 16 permet de reformer une image identique du spectre io sur la partie sensible d'un capteur d'image 17 à dispositif de transfert de charges, ou DTC, connu sous l'acronyme anglais "CCD" pour "charge coupled device". Ce capteur d'image 17 se trouve dans une tête de détection 21 (voir figure 2) et est refroidi entre -30 C et -55 C. Par exemple, le capteur d'image est un produit commercial de référence ATMEL TH7899M qui comporte 2048 x 2048 pixels de 14 x 14 pm. Il est du type à transfert de trame et is possède deux registres de lecture munis chacun de deux voies (voir description de la figure 5). Un circuit électronique de traitement 18 est accolé à une tête de détection comportant le capteur d'image 17. Le moyen de transfert optique 16 comporte préférentiellement des lentilles en verre à plomb et des miroirs plutôt que des fibres optiques afin que les rayons X générés par le 20 scintillateur 14 ne perturbent pas le système. Le spectromètre 12 et le microscope électronique 11 comportent un déflecteur 48 de type électrostatique ou de type magnétique qui décale l'image formée sur le capteur d'image 17 entre les deux zones photosensibles correspondant au deux registres de lecture. La structure générale du circuit électronique de traitement 18 est illustrée en figure 2. Une tête de détection 21 renferme un échangeur thermique 24 des sondes de température 25, un composant à effet Peltier 23 relié à un "doigt froid" 85 accolé au capteur d'image 17 (voir la description des ce capteur d'image 17 en figure 5A et 5B). Les sorties du capteur d'image 17 sont reliées à des filtres passe-haut 86, dont les sorties sont reliées à des préamplificateurs 22. Les sorties des préamplificateurs 22 traversent des connecteurs hermétiques 26. Des circuits de transposition de niveaux 89 effectuent une adaptation de niveau (translation et amplification) à quelques dizaines de volts. Un circuit électronique de traitement 27 comporte, pour chaque voie de lecture (les sorties des préamplificateurs 22), des moyens d'amplification 28, des moyens de traitement analogique 29 et des moyens de numérisation 30. Un contrôleur 31 commande une unité arithmétique 32 et commande le déflecteur 48 pour exposer alternativement au moins deux parties photosensibles du capteur d'image 17. Le contrôleur 31 constitue un moyen de synchronisation du déflecteur et des moyens de lecture du capteur d'image 17. Le contrôleur 31 commande successivement, pour chaque partie photosensible, d'une part l'exposition de ladite partie photosensible et, d'autre part, la lecture d'une autre partie photosensible différente. Une connexion de l'unité arithmétique 32 est reliée à un transmetteurrécepteur 87 lui-même relié à une ligne série à haut débit 33. Les signaux de sortie véhiculés par la ligne série 33 sont reçus par une carte électronique spécifique 34 de transmission-réception disposée dans un ordinateur (par exemple de type "PC" pour personal computer signifiant ordinateur personnel en français) 35 qui est, par ailleurs équipé d'une carte PCI ("Peripheral Component Interconnect" pour périphérique d'interconnexion de composants) 36 ultra rapide (80 MOctets/s) qui reçoit les données parallèles (20 lignes) de la ligne série à haut débit 33. Un coffret d'alimentation 37 est piloté par l'ordinateur 35 au travers d'une ligne RS232 optocouplée 38. Le coffret d'alimentation 37 assure l'alimentation électrique de l'électronique mais aussi toutes les fonctions de mesure et de contrôle de la température du capteur d'image 17 ainsi que des fonctions de sécurité, tant pour les aspects thermiques que pour les aspects relatifs aux tensions limites que peut supporter le capteur d'image 17 sans être endommagé. Les composants et circuits 90 assurent, d'une part la polarisation du capteur d'images 17 et d'autre part la mesure des différentes températures nécessaires pour la régulation de température et la sécurité du capteur d'image. Le dispositif illustrés en figures 1 et 2 assure une double fonction: un fonctionnement en mode haute vitesse et un fonctionnement en mode haute résolution, décrit plus loin. Le fonctionnement en mode "haute vitesse", mode rapide à 19, 11 et 5,5 images par seconde, permet d'effectuer les mises au point et l'enregistrement en temps réel de séquences d'images nécessaires pour l'observation et l'enregistrement de phénomènes transitoires rapides tels que le déplacement de dislocations par exemple; ce mode conserve le même champ d'observation que le mode "haute résolution" (voir plus loin) et réduit la résolution spatiale. Le rythme peut néanmoins être ralenti en augmentant le temps d'exposition quant cela est nécessaire. Le convertisseur analogique numérique rapide nécessite un temps minimum de 45 ns pour effectuer correctement une conversion. Dans ce cas, la fréquence d'échantillonnage atteint 10 MHz. Il en résulte, dans ces conditions, et ceci pour rester dans une configuration simple que la fréquence utilisée pour lire le capteur d'image 17 avec ce convertisseur ne doit pas dépasser 10 MHz. Le mode de lecture des pixels du détecteur 17, illustré sur les figure 5A et 5B impose une réorganisation des données avant d'être visualisées, compte tenu des performances actuelles des ordinateurs personnels rapides et de la structure du programme mis en oeuvre, ces temps sont donnés en ms dans le tableau ci-dessous: Comme mentionné plus haut, on note que le convertisseur requiert un temps minimum de 45 ns pour l'échantillonnage. A la fréquence de 10 MHz, la durée du palier de io signal est de 50 ns. Il est essentiel de positionner temporellement les principaux signaux de l'unité arithmétique 32 en fonction du retard du signal analogique traité. Avec une fréquence horloge de 80 MHz pour l'unité arithmétique 32 le pas de réglage du retard est de 12.5 ns. Dans ces conditions, il est préférentiel que cette durée atteigne au moins 57.5 ns. En fonctionnant à une fréquence de lecture du CCD à 8 MHz, cette durée est 62.5 ns, ce qui laisse une marge de 5 ns environ. Avec cette fréquence de lecture du capteur d'image 17, le rythme est peu modifié, la mise au point est facilitée et le fonctionnement s'en trouve fortement sécurisé. Il faut aussi remarquer qu'à cette fréquence le bruit de lecture est encore très acceptable (15 e-). Le tableau suivant donne les performances obtenues. Le temps d'exposition minimum est donné par les résultats donnés par le tableau précédent. L'acquisition, le traitement et la visualisation d'une image s'effectuent pendant le temps d'exposition de l'image précédente. Le temps d'exposition équivalent est calculé relativement au mode haute résolution (voir ci-dessous) sans binning (ou sommation) et en pleine fenêtre. Fréquence Binning Temps Temps Rythme Temps Nombre Résolution de lecture de d'exposition (images/s) d'exposition de pixels Spatiale du capteur lecture (ms) équivalent (Pm) (MHz) (ms) minimum en HR,B 1x1 enregistrement (ms) d'une séquence d'images 8 8 23,27 30 18,77 1920 256x256 112 8 4 40,3 50 11,07 800 512x512 56 8 2 74,36 140 4,67 560 1024x10 28 Binning (sommation) 1 x 1 2 x 2 4 x 4 8 x 8 Vitesse (MHz) 2 530 156 70 47 530 140 50 30 530 140 47 30 Pour les prises de séquences d'images à 19 images par seconde, le signal est échantillonné sur le palier de référence et sur le palier de signal. II est aussi 'bloqué' sur le palier de référence. La bande passante étudiée pour une fréquence de lecture de 20 MHz est de 80 MHz. Les résultats obtenus par les calculs et les simulations donnent une bande passante nécessaire de 40 MHz pour une lecture à 8 MHz. II est en effet nécessaire de ne pas trop déformer le palier de signal dont la durée est de 62.5 ns seulement. Pour chacun des signaux nous donnons la fréquence et la durée: Pour les signaux de décalage horizontaux PhiL: 8 MHz, 62.5 ns o Pour le signal de sommation PhiS: 4 MHz, 187.5 ns Pour le signal de Reset PhiR: 8 MHz, 37.5 ns Blocage/Echantillonnage: 4 MHz, 62.5 ns Echantillonnage: 8 MHz, 62.5 ns Volume de données par image: 131 kilo octets Temps d'enregistrement avec visualisation en temps réel sans recours au disque dur avec 512 MO disponibles (1 GO RAM) sans compression: 215 s. Pour les prises de séquences d'images à 11 images par seconde et à 5 images par seconde les chronogrammes donnés sur la figure 3 indiquent qu'ils sont identiques au précédent. Le binning horizontal est réalisé par sommation numérique par l'unité arithmétique 32. Volume de données par image à 11 ils: 524 kO Temps d'enregistrement avec visualisation en temps réel sans recours au disque dur avec 512 MO disponibles (1 GO RAM) : 54 s Volume de données par image à 5 ils: 2048 kO Temps d'enregistrement avec visualisation en temps réel sans recours au disque dur avec 512 MO disponibles (1 GO RAM) : 13.5 s Dans le mode de réalisation décrit ici, les durées d'exposition faibles et la fréquence de lecture relativement élevée rendent préférentiel un fonctionnement en non MPP (pour Multi Pinned Phase, type d'architecture de CCD permettant de réduire le courant d'obscurité par un facteur 25 à 1000) la capacité maximum des puits de potentiel du registre de lecture est de 550 000 e-, le bruit total calculé pour une température de fonctionnement de -30 C est de 48 e-. En mode de fonctionnement haute résolution spatiale et à faible bruit, la pleine image sans binning est lue en 1 seconde. La figure 4 montre que la fréquence de lecture est de 1 MHz et que la fréquence d'échantillonnage est de 10 MHz. Un échantillonneur bloqueur situé dans la partie traitement 29 est en blocage pendant 200 ns sur le palier de référence, il permet notamment d'éliminer l'effet de décalage de la ligne vidéo, dû au filtre passe-haut à l'entrée du préamplificateur 22. Cela laisse le temps d'appliquer un double échantillonnage sur le palier de référence et un quadruple échantillonnage sur le palier de signal. Un signal de correction dynamique permet d'éliminer quasiment l'effet du couplage capacitif. Avec comme hypothèse un spectre de perte d'énergie immobile, l'acquisition nécessite l'enchaînement des séquences suivantes: 1. Rinçage du détecteur 2. exposition pour la zone de faibles pertes ("pose LL") 3. lecture de la zone de faible perte 4. exposition pour la zone de pertes lointaines ("pose CL") 5. lecture de la zone de pertes lointaines Le rinçage et les temps de lecture sont des temps morts (c'est-à-dire qu'ils ne permettent pas d'effectuer une nouvelle exposition) que la mise en oeuvre de la présente invention permet d'éliminer en créant une concomitance lectures et exposition de capteur d'image (on ne prend pas en compte le rinçage, la lecture continue rinçant le capteur en en retirant les charges crées par effet thermique). De plus, le dispositif objet de la présente invention dote l'enregistrement d'une dynamique supérieure à 108, ce qui correspond au rapport des intensités entre la zone de faibles pertes et la zone de pertes lointaines. A cet effet, la présente invention met en oeuvre un séquencement d'étapes de fonctionnement du capteur d'image qui est détaillée ci-après pour un capteur d'image particulier, la présente invention ne se limitant pas à ce type de capteur d'image mais s'étend à tout capteur d'image présentant au moins deux registres de lecture situés de part et d'autre de la zone de détection. La structure du capteur d'image CCD 7899M est munie de quatre zones de 520 lignes dans lesquelles les transferts de charges verticaux peuvent être réalisés indépendamment. La figure 5A représente la structure du TH7899 Les zones A et B sont lues dans le registre A, les zones C et D sont lues dans le registre B. Pour la mise en oeuvre de la présente invention, la séparation en quatre zones (CCD à transfert de trame) est préférentielle, elle offre une plus grande souplesse de gestion des données, mais n'est pas indispensable. La présente invention peut mettre en oeuvre des capteurs d'image amincis ou pas ainsi que de dispositifs à micro-lentilles ou à interlignes. Les détecteurs à pixels actifs de type APS (Active Pixels Sensor) à transistors MOS complémentaires ou CMOS (pour Complementary Metal Oxide Semiconductor) sont aussi utilisables mais sont, à la date du dépôt de la présente demande de brevet, pénalisés par des performances de sensibilité et de dynamique moindres. En revanche, il est préférable de disposer d'une déflection verticale et d'une déflection horizontale sur le spectromètre afin de placer le spectre en position sur la zone B pour les faibles pertes et en zone C pour les pertes lointaines. L'ordinateur personnel 35 constitue un moyen de combinaison des signaux issus des différentes parties du capteur d'image pour former un spectre. L'ordinateur personnel 35 constitue aussi un moyen de sommation adapté à additionner les valeurs des signaux correspondant à différentes lignes d'une partie du capteur d'images 17 lue ligne à ligne. Un exemple de spectre est donné en figure 6. Les figures 5A et 5B illustrent la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention. Dans ces figures, la partie haute 49 (zone B) du capteur d'image 17 est dévolue io aux faibles pertes, la partie basse 50 (zone C) étant spécialisée pour les pertes lointaines. Les zones "B" et "C" illustrées en figures 5A et 5B servent au transfert de trame en zone de stockage laquelle est lue, ligne à ligne, pendant l'exposition des parties photosensibles. Pour l'acquisition en mode continu, qui convient pour un spectre image ou pour l'acquisition d'un spectre ligne en mode multi acquisition, on privilégie la réduction du temps d'acquisition d'un spectre afin de rester sur des durées d'enregistrement n'excédant pas quelques minutes en imagerie filtrée. On rappelle qu'une image filtrée est obtenue par l'enregistrement de milliers de spectres ligne, cependant un spectre ligne est lui aussi rarement enregistré en une seule acquisition. En effet, cela est intéressant pour diminuer les effets de dérive du spectre, d'une part, par recalage en utilisant la position de la perte nulle et, d'autre part, par la réduction du courant thermique du capteur d'image 17 dont l'effet n'est pas négligeable quand les charges de toutes les lignes sont sommées. Avec un refroidissement à -30 C le courant thermique du dispositif produit un bruit de 3 électrons pour une sommation (binning) de 1x256 pixels et une pose de 100 ms. On précise que le spectre peut être déplacé rapidement dans deux directions orthogonales par le déflecteur 48 et que, comme l'illustre les figures 5A et 5B, le capteur d'image 17 comporte deux registres de lecture 51 et 52 et quatre voies de lecture 53 à 56. Dans le mode de réalisation illustré aux figures, la hauteur utile du spectre atteint 3.5 mm et occupe donc 250 lignes du capteur d'image 17, en fait ce dernier comporte 2080 lignes, le sous multiple le plus proche est 260 pixels. Le capteur d'image 17 est donc virtuellement découpé en 8 régions, comme illustré en figure 5B. Ce découpage dépend de la hauteur du spectre et doit être optimisé en fonction de ce paramètre. Il est maintenant possible de décrire les moyens qui permettent d'annuler les temps morts et d'atteindre la dynamique nécessaire sur l'enregistrement. Nous avons à titre d'exemple donner des temps d'enregistrement pour le TH7899M qui comporte 2048 x 2048 pixels et dont les caractéristiques principales sont: É pixels de 14 x 14 pm É le temps de transfert vertical d'une ligne est de 6 ps É la fréquence de lecture maximum des registres est de 5 MHz, elle peut être abaissée jusqu'à 62.5 kHz Calculons dans ces conditions, cela sera nécessaire pour la suite, le temps de lecture 5 d'une ligne: TII =1054 x FIFI est la fréquence de lecture FI 5000 2500 1250 1000 500 250 125 62. 5 31.25 (kHz) TII 0.2108 0.4216 0.8432 1.054 2.108 4.216 8.432 16.864 33. 728 (ms) Première étape: transfert de la zone de pertes lointaines ("CL") et exposition de la o zone de faibles pertes ("LL"). a) Pour le transfert de la zone de pertes lointaines CL: TtCL = 2 8 x 0. 006 =1.560ms ici N=8 (découpage du CCD en 8 zones) b) Pour l'exposition de la zone de faibles pertes LL TpLL =1.560ms Deuxième étape: lecture de la zone de faibles pertes LL et exposition de la zone de pertes lointaines CL a) Pour la lecture de la zone de faibles pertes LL TILL = TII x NI + 2080 x 0.006 8 Avec FI = 5 MHz et NI le Nombre de lignes lues, ici Nl=250 (NI Le bruit total est ainsi réduit à 5 é-. Cette valeur est obtenue avec une température du détecteur de -30 C, un temps de pose de 50 ms en mode MPP et une sommation, ou binning, 1 x256. Pour la lecture de la zone de pertes lointaines CL, avec la même température, la même profondeur du puits de potentiel (220 ke-), avec une sommation ou binning 1x1 et en fonctionnement en non MPP le bruit total est 5 fois plus élevé o TICL= 16. 864 ms c) Pour l'exposition de la zone de pertes lointaines CL Avec les choix a) et b) : TpCL= 54.260 ms Avec ces données, on peut calculer le gain de dynamique: Gd = TpCL x NI /TpLL soit, ici, Gd = 54,26 x 250 / 1, 56 = 8.700 La dynamique du dispositif objet de la présente invention dans ce mode de fonctionnement est égale à : Dg = Gd.Dc Dg est la dynamique globale Dc est la dynamique du capteur d'image 17 et de son électronique associée, Dc = 20.000 Dg=1,7x108. On peut donc dire que l'amélioration de la dynamique est obtenue par la multiplication de deux facteurs: 1. Le rapport des durées d'exposition pour les zones 49 et 50 et 2. Le rapport du nombre de coups maximum dans chacune de ces zones. On remarque qu'en mettant en oeuvre la présente invention, les temps morts (durées pendant lesquelles aucune exposition n'a lieu) sont nuls. Dans les conditions décrites plus 3o haut le temps d'enregistrement d'un spectre image de 64 x 64 points et de: 55.8x64x64=229s. On choisit maintenant de lire 128 lignes sur la zone de pertes lointainesCL. Dans ce cas le capteur d'image 17 contient 16 spectres, N=16. Les durées deviennent alors: a) Transfert des zones de pertes lointaines CL: TtCL = 2080 x 0.006 = 0.780ms 16 Exposition de la zone de faibles pertes LL: TpLL = 0.780ms b) Lecture de la zone de faibles pertes LL: TILL=TIIxNI+130x0.006 NI = 125 et FI = 5 MHz TILL = 27.130 ms Lecture de la zone de pertes lointaines CL: TICL = TII avec FI = 39;0625 kHz TICL= 26.9824 ms c) Exposition de la zone de pertes lointaines CL: io Avec les choix a) et b) : TpCL= 27.130 ms On peut alors calculer le gain de dynamique: Gd = 27,130 x 125 / 0,780 = 4.300 Dg = GD.Dc Dg = 0,865 x 108 Dans ces conditions, le temps d'enregistrement d'un spectre image de 64 x 64 points est de: 27.91 x64x64= 114.32 s. La présente invention s'applique à l'analyse quantitative. L'analyse quantitative de spectres de pertes d'énergie d'électrons repose sur la connaissance de l'intégrale totale du spectre. La dynamique de celui-ci (supérieur à 108) nécessite avec les capteurs actuels une double prise d'informations avec changement des conditions opératoires. Ce travail n'est pas facilité à cause de la quasi absence de procédures automatiques permettant de recueillir ces données. Dans le spectre illustré en figure 6, on voit la raie K du Carbone. Son intensité est très faible et superposée sur un fond continu. On observe que la présente invention permet d'obtenir 1.000 à 2.000 spectres par seconde, soit dix fois plus que les dispositifs de l'art antérieur. La présente invention s'applique aussi à l'autoréférence des spectres. Le dispositif objet de la présente invention permet l'acquisition du pic sans pertes d'énergie qui est l'origine du spectre de pertes d'énergie. Ainsi, il est envisageable de connaître, avec une précision de quelques centièmes d'électrons volts, la position absolue d'une pertes d'énergie. Dans l'art antérieur, cette mesure supposait une stabilité de la haute tension du microscope (100.000 à 200.000 Volts soit 0.1 ppm) sur une période de temps de l'ordre de la minute. Au contraire, le dispositif objet de la présente invention n'a besoin de cette stabilité que sur une durée inférieure à la seconde. Dans le cas du spectre illustré en figure 6, la position absolue du pic du fer (autour de 708 eV) ou du nickel donne une information sur leur état d'oxydation. La présente invention s'applique aussi à l'accès au spectre de diffusion simple. Encore une fois, la connaissance du spectre complet permet avec un calcul soit de type Fourier-Log soit de type Fourier-ratio d'accéder au spectre de diffusion simple. Outre l'accès à l'épaisseur locale de l'échantillon, ce traitement ouvre l'accès aux quantifications de s spectres avec des références. En effet, les diffusions multiples changent la forme des seuils de pertes d'énergie de façon non linéaires; cela rend très complexes, voire impossibles les quantifications des données avec les outils de l'art antérieur. La présente invention s'applique aussi à l'amélioration de la résolution en énergie. Le fait d'avoir le spectre complet permet d'améliorer la résolution en énergie de spectres grâce à des algorithmes basés sur le maximum de vraisemblance ( Richardson- Lucy ) ou sur le maximum d'entropie. Avec une extension simple, c'est une alternative prometteuse aux algorithmes précédents. On accède aux diffusions simples avec un résultat moins bruité et mieux résolu en énergie. La présente invention s'applique aussi au travail en mode image ou spectroscopie avec le même capteur d'image. Pour les microscopes dont le spectromètre est intégré à la colonne, principalement fabriqués par LEO Microscopie Electronique, division de Cari Zeiss, marques déposées, et JEOL (Japan Electron Microscopy Limited), marque déposée, il est nécessaire d'avoir une caméra capable de travailler à la fois en mode image et spectroscopie. Le dispositif objet de la présente invention répond parfaitement à ces conditions. La présente invention s'applique aussi aux spectre-images . Depuis 1990, au laboratoire de Physique des Solides, nous avons développé la technique dite "spectre-images" qui consiste en l'acquisition d'un spectre de pertes d'énergie d'électrons en chaque point de l'échantillon lors du balayage de celui-ci par une sonde électronique. Notre capteur, en ajoutant quelques millisecondes au temps par pixel, permet d'avoir toutes les informations quantitatives citées plus haut. Il fera faire de grands progrès à cette technique. De plus, nous possédons d'ores et déjà une grande majorité des outils informatiques nécessaire au stockage et au traitement d'un tel volume de données. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour l'acquisition d'images et/ou de spectres de perte d'énergie d'électrons, caractérisé en ce qu'il comporte: - un capteur d'image (17), - une commande (31) d'au moins un déflecteur (48) adapté à exposer alternativement au moins deux parties photosensibles du capteur d'image, - des moyens de lecture du capteur adapté à générer un signal représentatif de l'image captée par chaque partie photosensible du capteur d'image, io - un moyen de synchronisation (31) du déflecteur et des moyens de lecture adapté à commander successivement, pour chaque partie photosensible, d'une part l'exposition de ladite partie photosensible et, d'autre part, la lecture d'une autre partie photosensible différente, et un moyen de combinaison (35) de deux parties d'image pour former un spectre. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de synchronisation est adapté à commander des durées d'exposition différentes pour différents intervalles de temps successifs d'exposition. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de synchronisation est adapté à ce que les vitesses de lectures des différentes zones photosensibles soient différentes. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de lecture (17) est adapté à effectuer, d'une part, une lecture ligne à ligne d'une partie photosensible et, d'autre part, une accumulation de charges électriques de photosites d'une partie photosensible avant lecture. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de sommation (35) adapté à additionner les valeurs des signaux correspondant à différentes lignes d'une partie lue ligne à ligne. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le capteur d'image (17) comporte, pour au moins une partie photosensible, au moins deux parties dont les moyens de lecture sont indépendants. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le déflecteur est adapté à décaler l'image selon les deux directions du capteur d'image (17). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le déflecteur est de type magnétique. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de transfert optique comportant au moins une lentille. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un spectromètre adapté à former, à la surface du capteur d'image (17), un spectre de perte d'énergie d'électrons.