Brevet FR2960699A1 — publié le 20111202

- 1 - « Système de détection de cathodoluminescence souple et microscope mettant en oeuvre un tel système » La présente invention concerne un système de détection de cathodoluminescence. Elle concerne également un microscope mettant en oeuvre un tel système. Le domaine de l'invention est le domaine de la cathodoluminescence et plus particulièrement le domaine des systèmes utilisant des particules chargées tels que des microscopes à particules chargées, par exemple les microscopes utilisant le principe de la cathodoluminescence. On connaît actuellement de nombreux systèmes de détection de cathodoluminescence couplés à des microscopes à particules chargées, tels que des microscopes électroniques à transmission (MET) ou à balayage (METB). L'effet physique utilisé dans ces microscopes, appelé cathodoluminescence, est basé sur la détection de signaux optiques, émis du fait d'une excitation par un faisceau de particules chargées. Les microscopes utilisés sont dotés d'un canon de particules chargées produisant un faisceau de particules chargées qui est envoyé sur un échantillon étudié. L'échantillon frappé par ce faisceau de particules est excité et émet à son tour un rayonnement lumineux. Le rayonnement lumineux est collecté par une optique de collection dont le rôle est de diriger ce rayonnement lumineux vers des moyens d'analyse de ce rayonnement lumineux. Des moyens dits d'adaptation peuvent être disposés entre l'optique de collection et les moyens d'analyse pour adapter et transporter le rayonnement lumineux à l'entrée des moyens d'analyse. Un tel microscope est décrit dans le brevet US 7,589,322. Cependant, les systèmes de détection de cathodoluminescence actuellement connus ne sont pas souples. En effet, l'optique de collection et les moyens d'adaptation se trouvent dans une chambre où règne une pression réduite, chambre de vide. Il n'est pas possible de réaliser une opération de maintenance sur ces éléments sans ouvrir la colonne du microscope. Par exemple, lorsqu'une opération de maintenance est nécessaire sur les moyens d'adaptation, la mise à l'air du microscope et la 2960699 - 2 - remise sous vide est longue, et l'accès aux moyens d'adaptation est délicat. Par ailleurs, ces microscopes sont des machines qui sont très sensibles et nécessitent des réglages très précis, ce qui complique encore plus les opérations de maintenance. 5 Par ailleurs, il n'est pas non plus possible de réaliser un changement d'un composant sur ces systèmes de cathodoluminescence pour adapter leur utilisation à une application bien particulière. Toute modification nécessite une fois encore l'intervention du fabriquant ou d'un technicien. 10 Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités. Un autre but de la présente invention est de proposer un système de détection de cathodoluminescence dont la maintenance est plus facile à réaliser et moins coûteuse. 15 En outre, un autre but de l'invention est de proposer un système de détection de cathodoluminescence plus souple et pouvant être modifié facilement en fonction des applications. La présente invention permet d'atteindre ces buts par un système de 20 détection de cathodoluminescence comprenant : - une optique de collection collectant un rayonnement lumineux provenant d'un échantillon éclairé par un faisceau de particules chargées et renvoyant ledit rayonnement vers des moyens d'analyse, ladite optique de collection étant disposée dans une chambre, dite 25 chambre à vide, où règne une pression inférieure à la pression atmosphérique, et - des moyens d'adaptation du rayonnement lumineux disposés en aval de l'optique de collection et prévus pour adapter ledit rayonnement lumineux à l'entrée des moyens d'analyse ; 30 ledit système étant caractérisé en ce que tout ou partie des moyens d'adaptation sont disposés dans un environnement où règne une pression supérieure à la pression dans ladite chambre à vide. Dans la présente demande, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport et dans le sens du trajet du rayonnement lumineux, 2960699 - 3 - c'est-à-dire le sens allant de la source d'émission de particules chargées vers l'échantillon, puis vers l'optique de collection et enfin vers les moyens d'analyse du rayonnement lumineux. L'optique de collection est définie comme étant l'ensemble des 5 éléments réalisant la collecte du rayonnement lumineux émanant de l'échantillon et renvoyant ce rayonnement lumineux vers les moyens d'analyse. Ainsi, le système de détection de cathodoluminescence est plus souple et peut être modifié facilement en fonction des applications. En effet, les 10 moyens d'adaptation, ne se trouvant pas dans la chambre à vide, peuvent être échangés ou remplacés plus facilement en fonction des applications. Il est par ailleurs possible d'ajouter des éléments permettant de traiter le rayonnement lumineux, tel que par exemple un polariseur, avant que le rayonnement lumineux n'entre dans les moyens d'analyse. 15 Par ailleurs, la maintenance du système de détection de cathodoluminescence selon l'invention est plus facile et moins coûteuse à réaliser que pour les systèmes de l'état de la technique. En effet, les moyens d'adaptation étant plus facilement accessibles, ils peuvent être changés plus facilement en cas de mauvais fonctionnement. 20 Le système selon l'invention comprend avantageusement des moyens d'étanchéité disposés entre l'optique de collection et les moyens d'adaptation et qui sont prévus pour assurer l'étanchéité de ladite chambre tout en autorisant le passage du rayonnement lumineux. De tels moyens d'étanchéité peuvent par exemple comprendre une fenêtre réalisée en une 25 matière transparente n'influant pas sur le rayonnement lumineux et résistante à la différence de pression existante entre la chambre à vide et l'environnement dans lequel se trouvent les moyens d'adaptation, par exemple l'environnement atmosphérique. Les moyens d'adaptation peuvent comprendre au moins une lentille 30 disposée en amont d'une fibre optique et prévue pour adapter la taille du rayonnement lumineux à l'entrée de la fibre optique, et plus particulièrement la taille du faisceau lumineux au diamètre de la fibre optique et l'angle d'incidence à l'ouverture numérique de la fibre optique. La 2960699 - 4 - fibre optique a pour rôle de transporter le rayonnement lumineux jusqu'aux moyens d'analyse. Dans un mode de réalisation particulier, l'optique de collection peut comprendre un miroir parabolique renvoyant le rayonnement lumineux, par 5 exemple de manière collimatée. Dans ce cas, le miroir parabolique peut comprendre une ouverture traversante disposée en regard de la source d'émission de particules chargées et laissant passer le faisceau de particules chargées vers l'échantillon. Dans un deuxième mode de réalisation particulier, l'optique de 10 collection peut comprendre un miroir plan. Ce miroir plan peut être associé à une lentille collectrice disposée en aval dudit miroir plan et renvoyant le rayonnement lumineux, par exemple de manière collimatée. Dans ce cas, le miroir plan peut comprendre une ouverture traversante disposée en regard de la source d'émission de particules chargées et laissant passer le faisceau 15 de particules chargées vers l'échantillon. Dans un troisième mode de réalisation particulier, l'optique de collection peut comprendre un miroir elliptique, éventuellement associé à une lentille collectrice disposée en aval du miroir elliptique. Plus généralement, l'optique de collection peut comprendre un miroir 20 concave. Dans une version avantageuse, le système selon l'invention peut comprendre un tube en forme de cylindre, dit cylindre extérieur, dont l'axe est aligné par rapport à l'axe de l'optique de collection et rigidement fixé à ladite optique de collection, ledit cylindre extérieur comprenant une fenêtre 25 d'étanchéité assurant le maintient de la pression de la chambre dans laquelle est disposée ladite optique de collection. La fenêtre d'étanchéité est réalisée en un matériau : - autorisant le passage du rayonnement lumineux provenant de l'optique de collection, et 30 - assurant l'étanchéité de la chambre à vide. Ainsi, à l'intérieur du cylindre extérieur et en aval de la fenêtre d'étanchéité règne une pression supérieure à la pression de la chambre à vide, par exemple une pression atmosphérique. Cette partie du cylindre extérieur est 2960699 - 5 - plus facilement accessible par un opérateur que l'intérieur de la chambre à vide. Toujours dans cette version avantageuse, le système selon l'invention peut optionnellement comprendre en outre un tube en forme de cylindre, dit 5 cylindre intérieur, disposé centré dans le cylindre extérieur et prévu pour recevoir les moyens d'adaptation du rayonnement lumineux en vue d'injecter ledit rayonnement lumineux dans une fibre optique ou dans un moyen d'analyse tel qu'un photomultiplicateur, une caméra, un spectromètre muni d'une caméra ou d'un photomultiplicateur. 10 Les moyens optiques d'adaptation peuvent comprendre un ensemble de lentilles et ou de miroirs permettant d'adapter la taille du rayonnement optique au contraintes spatiales imposées par les parois du tube afin de conserver l'intensité jusqu'au détecteur final. Les différents éléments de l'optique d'adaptation posséderont des ouvertures numériques adaptées les 15 unes par rapport aux autres et par rapport aux systèmes de détection ou de la fibre optique, afin là encore de préserver l'intensité le long du parcours du rayonnement optique. Dans le cas où une fibre optique est utilisée avant le détecteur, son ouverture numérique sera adaptée audit système de détecteur. 20 Le cylindre intérieur peut en outre comporter tout élément optique utilisé pour les besoins de l'expérimentation, par exemple un polariseur ou un filtre. Avantageusement, le cylindre intérieur peut être monté démontable dans le cylindre extérieur. Ainsi, il est possible de l'extraire du cylindre 25 extérieur pour intervenir sur les éléments se trouvant à l'intérieur. Le cylindre intérieur peut être également monté libre en rotation par rapport audit cylindre extérieur. Ainsi, il est possible de modifier facilement et rapidement l'orientation des éléments se trouvant dans le cylindre intérieur sans avoir à démonter le cylindre intérieur ou l'élément optique se 30 trouvant à l'intérieur du cylindre intérieur. Une telle configuration est particulièrement avantageuse dans le cas où le cylindre intérieur comprend au moins un élément optique dont l'orientation est importante sur le traitement du rayonnement lumineux, par exemple un polariseur. 2960699 - 6 - De plus, le tube intérieur est automatiquement centré sur le tube extérieur et donc sur l'axe optique. Ceci permet de changer de tube sans se désaligner, rendant le changement de tubes intérieurs rapide, robuste et reproductible. 5 Le système selon l'invention peut en outre comprendre des moyens d'analyse de rayonnement lumineux disposés en aval des moyens d'adaptation. Avantageusement, les éléments se trouvant dans le cylindre intérieur sont placés au plus près de l'optique de collection pour réduire les effets 10 d'un possible désalignement léger entre l'axe optique de l'optique de collection et le centre du cylindre intérieur. Par ailleurs, ledit cylindre extérieur a un diamètre interne suffisamment grand pour permettre l'utilisation des éléments optiques, tels que des lentilles, ou des détecteurs tels que des photomultiplicateurs et des 15 caméras CCD, à l'intérieur du cylindre extérieur. Avantageusement, l'optique de collection peut avoir une surface conductrice isolée électriquement par rapport au reste du dispositif et du microscope. L'optique de collection peut ainsi être mise à un potentiel électrique faible par rapport à la masse du microscope, éventuellement via 20 un fil électrique accessible de l'extérieur du microscope via un passage électrique étanche, pour pouvoir ainsi détecter, par l'apparition d'un courant électrique, un contact quelconque avec le microscope. En effet, l'optique de collection se trouve dans un espace encombré et ne doit pas s'écraser contre les éléments standard du microscope, tels que l'échantillon ou la pièce 25 polaire. Ces mouvements doivent être surveillés avec attention. En mesurant le courant électrique entre l'optique de collection et le microscope, il est possible de déterminer l'occurrence d'un contact léger entre l'optique de collection et le microscope. Les moyens d'analyse peuvent comprendre de manière non 30 exhaustive une caméra CCD et/ou un photomultiplicateur précédés ou non d'un spectromètre. Dans un mode de réalisation particulier, la fibre optique et reliée directement aux moyens d'analyse. 2960699 - 7 - Dans un mode de réalisation particulier, la fibre optique peut être remplacée par un ensemble de fibres accolées est reliées directement aux moyens d'analyse. Dans un mode de réalisation particulier, les fibres accolées sont 5 disposées selon un disque en amont, et suivant une ligne en aval. La disposition en disque permet de recueillir le signal même en cas de décentrage léger, la disposition en ligne permet d'optimiser l'intensité et la résolution spectrale lorsque l'ensemble de fibres est placé en entrée d'un spectromètre optique par exemple. 10 Avantageusement, les moyens d'adaptation peuvent comprendre un diaphragme arrangé pour laisser passer le rayonnement lumineux provenant de l'optique de collection vers les moyens d'analyse et bloquer au moins un signal optique indésirable. En effet, dans un mode de réalisation particulier, un diaphragme peut être placé centré le long de l'axe optique permettant de 15 laisser passer les rayonnements lumineux émis à l'entourage du point focal de l'optique de collection (sur l'échantillon) et permettant de filtrer les rayonnements lumineux émis à partir d'autres régions de l'échantillon. En effet, le faisceau de particules chargées en frappant l'échantillon peut éjecter différentes particules comme des électrons et des ions dit 20 secondaires et de particules chargées dites rétrodiffusées. Ces particules secondaires et rétrodiffusées peuvent à leur tour frapper différents objets à l'intérieur du microscope (et loin du point focal de l'optique de collection) et causer l'émission de rayonnement lumineux non pertinent, que l'on filtrera donc avec un diaphragme. 25 Avantageusement, les fibres accolées, disposées selon un disque en amont, ont un diamètre réduit déterminé pour faire office de diaphragme. Avantageusement, l'optique collection peut être montée déplaçable sur au moins une dimension, le système selon l'invention comprenant en 30 outre des moyens de positionnement prévus pour déplacer ladite optique de collection selon au moins une dimension. Ainsi, le système selon l'invention est encore plus souple et est positionnable, permettant ainsi d'améliorer la brillance et la résolution spatiale du signal obtenu. 2960699 - 8 - Avantageusement, les moyens de positionnement de l'optique collection peuvent comprendre des moyens de translation de ladite optique de collection sur au moins une dimension. Les moyens de positionnement de l'optique collection peuvent en 5 outre comprendre des moyens de rotation de ladite optique de collection autour d'au moins un axe de rotation. Les moyens de positionnement peuvent comprendre une platine montée déplaçable sur au moins une dimension, l'optique de collection étant montée solidaire de ladite platine, ledit système comprenant en outre au 10 moins un élément de positionnement, par exemple une vis micrométrique, un actuateur piézoélectrique ou capacitif, chaque élément de positionnement étant prévu pour déplacer ladite platine selon au moins une dimension. Dans un mode de réalisation particulier du système de détection de 15 cathodoluminescence selon l'invention, l'optique de collection est montée solidaire à l'extrémité proximale du cylindre extérieur de manière bien centrée et coaxiale à l'axe optique de l'optique de collection. Le cylindre extérieur comporte du côté de son extrémité proximale une fenêtre d'étanchéité transparente et agencée pour préserver l'étanchéité de la 20 chambre à vide. Le cylindre intérieur est inséré dans le cylindre extérieur de manière démontable et libre en rotation. Ce dernier est monté coaxial avec le cylindre extérieur et est donc forcément centré par rapport à l'axe optique de l'optique collection à tout moment. Les moyens d'adaptation, ainsi que l'entrée de la fibre optique sont disposés dans le cylindre intérieur et se 25 trouvent donc à une pression atmosphérique. Ces éléments sont facilement accessibles par un opérateur puisque le cylindre intérieur est démontable. Le cylindre intérieur peut en outre comprendre tout élément optique tel que par exemple un polariseur. Le cylindre extérieur est entouré d'au moins un moyen d'étanchéité 30 autorisant le déplacement du cylindre extérieur dans les trois directions de l'espace tout en préservant l'étanchéité de la chambre à vide dans laquelle se trouve l'optique de collection. Un tel moyen d'étanchéité peut par exemple comprendre un soufflet étanche autorisant le déplacement du cylindre dans les trois directions et monté sur une paroi de la chambre à 2960699 - 9 - vide autour ou au niveau d'une ouverture réalisée dans cette paroi dans la direction suivie par le rayonnement lumineux renvoyé par l'optique de collection vers les moyens d'analyse. Le cylindre extérieur est monté solidairement sur une platine. Cette 5 platine est déplaçable dans les trois directions de l'espace grâce à des vis micrométriques. Ainsi en déplaçant la platine l'opérateur peut déplacer le cylindre extérieur et l'optique de collection. Lors du déplacement de l'ensemble platine, cylindre extérieur et optique de collection, l'étanchéité de la chambre à vide est conservée grâce 10 au soufflet entourant le cylindre extérieur et fixé à la paroi de la chambre à vide, et à la fenêtre d'étanchéité disposée dans le cylindre extérieur. L'optique de collection est solidaire du cylindre extérieur. Ce dernier est centré par rapport à l'axe optique de l'optique de collection. Le cylindre intérieur est centré par rapport au cylindre extérieur. Ainsi tous les éléments 15 se trouvant dans le cylindre intérieur sont centrés par rapport à l'axe optique de l'optique de collection. L'ensemble optique de collection+cylindre extérieur+cylindre intérieur étant solidaire, ces derniers restent toujours bien centrés à tout moment. Avantageusement, le système selon l'invention peut comprendre une 20 source d'émission d'un faisceau lumineux se propageant dans le sens inverse du sens de propagation du rayonnement lumineux détecté en provenance de l'échantillon et reçu par l'optique de collection, ledit faisceau lumineux étant dirigé vers l'échantillon par l'optique de collection. En effet, le système de cathodoluminescence peut en outre être utilisé 25 pour injecter de la lumière sur l'échantillon. Dans ce cas, le système de cathodoluminescence comprend une source d'émission d'un faisceau lumineux à la place ou en plus du système de détection. Cette source est alors arrangée pour émettre un faisceau lumineux dans le sens inverse du sens de propagation du rayonnement lumineux détecté, c'est-à-dire de l'aval 30 vers l'amont. La source de lumière est focalisée sur l'échantillon, les zones d'exposition aux particules chargées et au faisceau lumineux étant superposées. La source de lumière peut être une source de lumière spatialement cohérente, par exemple un laser, de sorte que la taille du faisceau lumineux frappant l'échantillon n'est limitée que par les lois de 2960699 - 10 - l'optique géométrique et de la diffraction pour ainsi optimiser la densité de puissance reçue par l'échantillon. Avantageusement, le système selon l'invention peut en outre être utilisé avec un séparateur de rayonnement lumineux et être utilisé pour 5 injecter de la lumière sur l'échantillon et en même temps collecter la lumière émise par l'échantillon. En effet, le système de cathodoluminescence peut en outre être utilisé pour détecter le rayonnement lumineux émis par l'échantillon par l'effet de photoluminescence, c'est-à-dire quand un faisceau lumineux frappe un 10 objet, ce qui le pousse à émettre à son tour un rayonnement lumineux. Ce séparateur est alors arrangé pour permettre l'injection d'un faisceau lumineux de l'aval vers l'amont et la détection simultané de rayonnement lumineux de l'amont vers l'aval. La petite taille du faisceau injecté peut permettre l'excitation d'une petite partie de l'échantillon qui peut être en 15 même temps imagée avec le faisceau de particules chargées du microscope. Le rayonnement lumineux émis par l'échantillon lors de l'injection de lumière peut être analysé de la même façon que le rayonnement lumineux émis suite à l'interaction de particules chargées. 20 Selon un autre aspect de l'invention il est proposé un microscope comprenant : - une source d'émission d'un faisceau de particules chargées, et - un système de détection de cathodoluminescence selon l'invention. Avantageusement, le microscope selon l'invention peut en outre 25 comprendre en outre au moins : - un détecteur fond clair, - un détecteur fond noir, - un détecteur EELS, - une caméra pour l'imagerie ou la diffraction, ou 30 - un détecteur EDX. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : 2960699 - 11 - - la figure 1 est une représentation schématique du principe d'un microscope selon l'invention mettant en oeuvre un système de détection de cathodoluminescence selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique d'un exemple 5 d'optique de collection mis en oeuvre dans le système de cathodoluminescence selon l'invention ; - les figures 3 à 5 sont des représentations schématiques d'un premier aspect du système de détection de cathodoluminescence mis en oeuvre par le microscope de la figure 1 ; 10 - les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques d'un deuxième aspect du système de détection de cathodoluminescence mis en oeuvre par le microscope de la figure 1. La figure 1 est une représentation schématique du principe du 15 système de détection de cathodoluminescence mis en oeuvre par un microscope 100. Le microscope 100 comprend une source 102 d'émission d'un faisceau 104 d'électrons sur un échantillon 106. En réponse à ce faisceau d'électrons 104 l'échantillon 106 émet un rayonnement lumineux 108 pouvant 20 comprendre des longueurs d'onde allant de l'infrarouge aux ultraviolets. Le rayonnement lumineux 108 est ensuite collecté et analysé par un système 110 de détection de cathodoluminescence. Le système 110 de détection de cathodoluminescence comprend une optique de collection 112, des moyens 114 d'adaptation du diamètre 25 (respectivement de l'angle) du faisceau lumineux 108 au diamètre (respectivement à l'ouverture numérique) d'une fibre optique 116 et des moyens d'analyse 118. L'optique de collection 112 a pour rôle de collecter le rayonnement lumineux 108 émis par l'échantillon 106, la fibre optique 116 a pour rôle de transporter le rayonnement lumineux 108 collecté par l'optique 30 collection 112 jusqu'aux moyens d'analyse 118. Cependant, il est nécessaire d'utiliser des moyens d'adaptation 114 pour adapter le rayonnement lumineux 108 à la sortie de l'optique collection 112 à l'entrée de la fibre optique 116 tout en préservant l'intensité du signal ainsi que sa résolution spectrale. - 12 - Les moyens d'analyse 118 peuvent comprendre un spectromètre, une caméra CCD ou un photo multiplicateur prévu pour analyser le rayonnement lumineux 108 transporté par la fibre optique 116. Le microscope 100 comprend en outre une bobine de balayage 120 disposée entre une lentille condenseur 122 positionnée du côté de la source d'électrons 102 et une lentille objectif 124 positionnée du côté opposé. La bobine de balayage 120 permet de balayer la surface de l'échantillon 106 avec le faisceau d'électrons 104 pour réaliser une étude spectroscopique de l'échantillon 106. Le microscope peut en outre comprendre un ou plusieurs détecteurs fond clair 126, un ou plusieurs détecteurs fond noir 128 ainsi qu'un détecteur EELS 130. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, l'optique de collection 112 comprend un miroir parabolique 200 tel que représenté en figure 2. Le miroir parabolique comprend une surface parabolique 202 réfléchissante taillée dans un bloc 204. Le miroir parabolique 200 comporte une ouverture traversant 206. Cette ouverture 206 est disposée en regard de la source d'émission 102 du faisceau d'électrons 104. Le faisceau d'électrons 104 traverse cette ouverture 206 pour atteindre l'échantillon 106. Le rayonnement lumineux émis par l'échantillon est ensuite collecté par la surface parabolique 202. Le positionnement précis de l'ouverture 206 en face de la source d'émission est très important pour optimiser la brillance et la résolution du rayonnement lumineux collectée par la surface parabolique 204. Dans un autre exemple de réalisation non représenté, l'optique de collection 112 peut comprendre un miroir plan associé à une lentille collectrice ou un miroir elliptique éventuellement associé à une lentille collectrice à la place du miroir parabolique. Nous allons maintenant décrire un premier aspect du système de cathodoluminescence objet de la présente invention en référence aux figures 3-5. 2960699 - 13 - La figure 3 est une représentation partielle du système de collection par rapport à la chambre à vide d'un microscope. La figure 4 est une représentation plus détaillée en coupe d'une région de la figure 3 et la figure 5 est une représentation selon une vue isométrique 5 de la même région. Selon ce premier aspect l'optique de collection 112 est prévue pour être disposée dans une chambre à vide 302 du microscope et les moyens d'adaptation 114 ainsi que la fibre optique 116 et les moyens d'analyse 118 sont disposés dans un environnement à la pression atmosphérique. En 10 d'autres termes, les moyens d'adaptation 114, la fibre optique et les moyens d'analyse sont déportés hors de la chambre à vide 302 du microscope. Pour ce faire, dans l'exemple représenté sur les figures 3 à 5, l'optique de collection 112, qui est un miroir parabolique tel que représenté en figure 2, est reliée solidairement à l'aide de deux vis 304, à un premier 15 cylindre 306, dit cylindre extérieur, au niveau de son extrémité proximale 308. L'optique de collection 112 est reliée au cylindre extérieur de sorte que l'axe optique de l'optique de collection 112 se confond avec l'axe de symétrie du cylindre extérieur 306. Ce cylindre extérieur 306 pénètre dans la chambre à vide grâce à une 20 ouverture 308 formée dans une paroi de la chambre à vide. Cette ouverture 308 est disposée en regard du rayonnement lumineux renvoyé par l'optique de collection 112. Le cylindre extérieur 306 et la paroi de la chambre à vide 302 sont maintenus ensemble par un dispositif 310 étanche préservant le niveau de 25 pression qui règne dans la chambre à vide. Le cylindre extérieur 306 comporte au niveau de son extrémité proximale 308, c'est-à-dire l'extrémité sur laquelle est fixée solidairement l'optique de collection 112, une fenêtre 312 d'étanchéité transparente préservant le niveau de pression qui règne dans la chambre à vide 302 tout 30 en laissant passer le rayonnement lumineux collecté et renvoyé par l'optique de collection 112. Ainsi, en aval de la fenêtre d'étanchéité, l'intérieur du cylindre extérieur 306 est étanchement séparé de la chambre à vide et il y règne une pression atmosphérique. - 14 - Un deuxième cylindre 314, dit cylindre intérieur, est disposé à l'intérieur du cylindre extérieur 306 en aval de la fenêtre d'étanchéité 312, c'est-à-dire dans la partie ou règne une pression atmosphérique. Le cylindre intérieur 314 a son axe de symétrie confondu avec l'axe de symétrie du cylindre extérieur 306 et est donc parfaitement aligné avec l'axe optique de l'optique de collection 112. Le cylindre intérieur 314 est disposé dans le cylindre extérieur 306 de manière démontable et libre en rotation. Les moyens d'adaptation 114 sont disposés dans ce cylindre intérieur 314. Dans l'exemple présent, représenté en figures 3 et 4, les moyens d'adaptation 114 comprennent une lentille collectrice 316 convergente disposée au niveau de l'extrémité proximale du cylindre intérieur 314. Cette lentille 316 permet d'adapter la largeur du rayonnement lumineux 108 à l'entrée de la fibre optique 116. L'entrée de la fibre optique est également disposée à l'intérieur du cylindre intérieur en aval de la lentille collectrice 316 et centrée très précisément par rapport à l'axe optique de la lentille collectrice 316. Le cylindre intérieur peut également comprendre tout élément optique nécessaire pour l'étude de l'échantillon par exemple un polariseur. Le fait que le cylindre intérieur soit libre en rotation permet de modifier l'orientation des différents éléments optiques sans avoir à les retirer. Ainsi, selon ce premier aspect du système de détection de cathodoluminescence, il est possible d'accéder facilement aux éléments optiques composant les moyens d'adaptation ainsi qu'à l'entrée de la fibre optique pour les changer, les réparer ou les repositionner. Nous allons maintenant décrire un deuxième aspect de système de cathodoluminescence objet de la présente invention en référence aux figures 6 et 7. La figure 6 est une représentation partielle vue de dessus d'un microscope mettant en oeuvre un système de détection de cathodoluminescence selon le deuxième aspect de l'invention. Sur la figure 6, l'optique de collection est complètement rétractée, permettant une utilisation standard du microscope. Elle ne correspond pas à une vue du 2960699 - 15 - système de détection de cathodoluminescence en fonctionnement. La figure 7 est une représentation du microscope de la figure 6 selon une vue de côté. L'optique de collection 112 est liée solidairement à un cylindre 602 (grâce à deux vis 304 au niveau de l'extrémité proximale 604 du cylindre 5 602. L'optique de collection 112 est située dans la chambre à vide 302 du microscope 600. Le cylindre 602 peut également comprendre les moyens optiques d'adaptation 114 et de l'entrée de la fibre optique 116 qui peuvent par exemple être disposés dans un deuxième cylindre inséré dans le cylindre 602 de manière démontable, libre en rotation et monté de sorte que l'axe de 10 symétrie se confonde avec l'axe de symétrie du cylindre 602. Le cylindre 602 peut être le cylindre extérieur 306 et comprendre le cylindre intérieur 314, tels que décrits plus haut. Le cylindre 602 pénètre dans la chambre à vide 302 grâce à une ouverture 604 formée dans une paroi de la chambre à vide. Cette ouverture 15 604 est disposée en regard du rayonnement lumineux renvoyé par l'optique de collection 112. Le diamètre de cette ouverture est supérieur au diamètre extérieur du cylindre 602 de manière à permettre le déplacement du cylindre extérieur selon les trois dimensions de l'espace. Cette ouverture 604 peut être l'ouverture 308 décrite plus haut. 20 Un soufflet 606 est fixé au cylindre 602 et entoure le cylindre 602 de manière étanche. Ce soufflet est par ailleurs fixé de manière étanche sur la paroi de la chambre à vide 302, autour de l'ouverture 602, grâce à une pièce de liaison 608 épousant la forme extérieure de la paroi de la chambre à vide autour de l'ouverture 602. Ainsi, la liaison du soufflet 606 avec le 25 cylindre 602 est étanche tout comme la liaison du soufflet 606 avec la paroi de la chambre à vide 302. Le soufflet 606 autorise le déplacement du cylindre 606 dans les trois directions de l'espace tout en préservant à tout moment l'étanchéité au niveau de chacune de ses liaisons avec d'une part le cylindre 602 et d'autre part la paroi de la chambre à vide 302. 30 Le cylindre 602 comporte une fenêtre d'étanchéité (non représentée sur les figures 6-7). Cette fenêtre d'étanchéité permet de préserver l'étanchéité de la chambre à vide 302. Cette fenêtre d'étanchéité peut être disposée en amont ou en aval des moyens optiques d'adaptation 114 et de l'entrée de la fibre optique 116. Cette fenêtre d'étanchéité peut par exemple 2960699 - 16 - être la fenêtre d'étanchéité 312 des figures 3-5 lorsque les deux aspects du système de cathodoluminescence décrits dans la présente demande sont combinés. Le cylindre 602 est monté solidairement sur un dispositif de 5 déplacement tridimensionnel 610 du côté de son extrémité distale 612, c'est-à-dire son extrémité du côté opposé à l'optique de collection 112. Ce dispositif 610 de déplacement tridimensionnel est posé sur une platine 612 fixée solidairement à la paroi de la chambre à vide. Le dispositif 610 comprend trois vis micrométriques 614, 616 et 618 permettant de déplacer 10 le cylindre 602 selon les trois dimensions de l'espace. L'optique de collection 112 étant solidaire du cylindre 602, le déplacement du cylindre 602 entraîne le déplacement de l'optique de collection 112. Ainsi, grâce à ce deuxième aspect du système de détection de cathodoluminescence il est possible pour l'opérateur de déplacer l'optique 15 de collection de l'extérieur du microscope pour mieux le positionner par rapport à la source d'émission de d'électrons et par rapport à l'échantillon pour améliorer la conservation de l'intensité du rayonnement lumineux collecté en aval de l'optique de collection ainsi que la résolution spectrale du signal lumineux. 20 Il est clair pour l'homme du métier, à la lecture de la présente demande, que les premier et deuxième aspects du système de détection de cathodoluminescence peuvent être combinés. Tel qu'indiqué, plus haut, le cylindre 602 représenté sur la figure 6 et 7 peut être remplacé par le 25 cylindre extérieur 306 des figures 3 à 5 comprenant la fenêtre d'étanchéité 312, le cylindre intérieur 314 dans lequel sont disposés les moyens d'adaptation 114 (en particulier la lentille collectrice 316) et l'entrée de la fibre optique 116. En combinant le premier et le deuxième aspects de l'invention, il est possible d'obtenir un système de détection de 30 cathodoluminescence à la fois souple et réglable et permettant d'optimiser l'intensité lumineuse collectée, son transport vers les moyens d'analyse tout en conservant une résolution spectrale optimale par des moyens communs et faciles à mettre en oeuvre. 2960699 - 17 - Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Système (110) de détection de cathodoluminescence comprenant : - une optique de collection (112) collectant un rayonnement lumineux (108) provenant d'un échantillon (106) éclairé par un faisceau de particules chargées (104) et renvoyant ledit rayonnement (108) vers des moyens d'analyse (118), ladite optique de collection (112) étant disposée dans une chambre (302), dite chambre à vide, où règne une pression inférieure à la pression atmosphérique, et - des moyens d'adaptation (114,316) du rayonnement lumineux disposés en aval de l'optique collection (112) et prévus pour adapter ledit rayonnement lumineux (108) à l'entrée des moyens d'analyse (118) ; ledit système étant caractérisé en ce que tout ou partie des moyens d'adaptation (114,316) sont disposés dans un environnement où règne une pression supérieure à la pression dans ladite chambre à vide (302). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'étanchéité (310,312,606) disposés entre ladite optique de collection (112) et les moyens d'adaptation (114,316) et prévus pour assurer l'étanchéité de ladite chambre à vide (302) tout en autorisant le passage du rayonnement lumineux (108). 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'adaptation comprennent au moins une lentille (316) disposée en amont d'une fibre optique (116) et prévue pour renvoyer le rayonnement lumineux (108) dans ladite fibre optique (116). 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'optique de collection comprend un miroir parabolique (112,202). 2960699 - 19 - 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'optique de collection comprend un miroir plan ou un miroir elliptique associé à au moins une lentille optique. 5 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un tube (306, 602) en forme de cylindre, dit cylindre extérieur, aligné par rapport à l'axe de l'optique de collection et solidaire de ladite optique de collection (112), ledit cylindre extérieur (306,602) comprenant une fenêtre d'étanchéité (312) assurant le maintient 10 de la pression de la chambre à vide dans laquelle est disposée ladite optique de collection (112). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un tube (314) en forme de cylindre, dit cylindre intérieur, disposé 15 centré dans le cylindre extérieur (306,602) et prévu pour recevoir les moyens d'adaptation (316) du rayonnement lumineux (108) en vue d'injecter ledit rayonnement lumineux (108) dans une fibre optique (116) ou dans un détecteur. 20 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le cylindre intérieur (314) est monté démontable dans le cylindre extérieur (306,602) et libre en rotation par rapport audit cylindre extérieur (306,602). 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que les moyens d'adaptation (316) sont agencés pour adapter l'angle et la taille du rayonnement lumineux (108) collecté à la taille et à l'ouverture numérique d'un détecteur ou d'une fibre optique (116). 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que les moyens d'adaptation (316) comprennent un diaphragme arrangé pour laisser passer le rayonnement lumineux provenant de l'optique de collection (112) vers les moyens d'analyse et bloquer au moins un signal optique indésirable. 2960699 - 20 - 11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une source d'émission d'un faisceau lumineux se propageant dans le sens inverse du sens de propagation du rayonnement lumineux, ledit faisceau lumineux étant dirigé vers l'échantillon 5 (106) par l'optique de collection (112). 12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'analyse (118) du rayonnement lumineux (108), disposés en aval des moyens d'adaptation 10 (114,316). 13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens d'analyse (118) comprennent un spectromètre, une caméra CCD ou un photomultiplicateur. 15 14. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'optique de collection (112) est montée déplaçable sur au moins une dimension, ledit système comprenant en outre des moyens de positionnement (614-618) prévus pour déplacer ladite optique de collection 20 (112) selon au moins une dimension. 15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent une platine (612) montée déplaçable sur au moins une dimension, l'optique de collection (112) étant montée solidaire de 25 ladite platine, ledit système comprenant en outre au moins un élément de positionnement prévu pour déplacer ladite platine selon au moins une dimension. 16. Microscope (100,600) comprenant : 30 - une source d'émission (102) d'un faisceau de particules chargées (104), et - un système (110) de détection de cathodoluminescence selon l'une quelconque des revendications précédentes. 2960699 - 21 - 17. Microscope (100,600) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins : - un détecteur fond clair (126), - un détecteur fond noir (128), 5 - un détecteur EELS (130), - une caméra pour l'imagerie ou la diffraction, ou - un détecteur EDX