Brevet FR2960698A1 — publié le 20111202

- 1 - « Système de détection de cathodoluminescence réglable 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 modifier et transporter le rayonnement lumineux à l'entrée des moyens d'analyse. Un tel microscope est décrit dans le brevet US 7,589,322. L'optique de collection se trouve dans une chambre à vide du microscope. Cependant, les systèmes de détection de cathodoluminescence actuellement connus ne sont pas souples. Ces microscopes et les systèmes de détection de cathodoluminescence qu'ils mettent en oeuvre ne permettent pas une optimisation de la collection du rayonnement lumineux combinée à la conservation de l'intensité et de la brillance (intensité par unité d'aire et d'angle solide) le long du parcours lumineux et jusqu'aux moyens d'analyse. 2960698 - 2 - En particulier, ils ne permettent pas d'obtenir une collection optimale du signal lumineux combinée à une résolution spectrale optimale. Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités. 5 Un autre but de la présente invention est de proposer un système de détection de cathodoluminescence permettant d'améliorer la collection du rayonnement lumineux. En outre, un autre but de l'invention est de proposer un système de détection de cathodoluminescence permettant de conserver à la fois 10 l'intensité et la brillance du signal collecté sur l'ensemble du parcours rayonnement lumineux. La présente invention permet d'atteindre ces buts par un système de détection de cathodoluminescence comprenant une optique de collection 15 collectant un rayonnement lumineux provenant d'un échantillon éclairé par un faisceau de particules chargées et renvoyant ledit rayonnement lumineux vers des moyens d'analyse, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de positionnement de ladite optique collection sur au moins une dimension. Dans la présente demande, les termes « amont » et « aval » sont 20 définis par rapport et dans le sens du trajet du rayonnement lumineux, 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 25 éléments réalisant la collecte du rayonnement lumineux émanant de l'échantillon et renvoyant ce rayonnement lumineux vers les moyens d'analyse. Le système selon l'invention comprend des moyens de positionnement sur au moins une dimension de l'optique de collection. Le système selon 30 l'invention permet ainsi de conserver la résolution spectrale et l'intensité du rayonnement sur l'ensemble du parcours. Premièrement, le système selon l'invention permet de positionner l'optique de collection par rapport à la source d'émission du faisceau de particules chargées sans en modifier le flux de particules chargées. 2960698 - 3 - Deuxièmement, le système selon l'invention permet à chaque utilisateur d'optimiser le positionnement de l'optique collection de manière à obtenir le positionnement permettant de collecter un maximum de rayonnement lumineux émanant de l'échantillon étudié. 5 Enfin, en donnant la possibilité de repositionner l'optique de collection, le système selon l'invention permet à chaque utilisateur de positionner cette optique de collection de manière à s'assurer d'une part que l'intensité du rayonnement lumineux collecté par l'optique de collection soit conservée jusqu'aux moyens d'analyse et d'autre part que l'optique de collection ou 10 l'optique suivant l'optique de collection permette de former une tâche de dimension ultimement limitée par les lois de l'optique géométrique et de la diffraction, à partir du rayonnement émis. Avantageusement, les moyens de positionnement de l'optique collection peuvent comprendre des moyens de translation de ladite optique 15 de collection sur au moins une dimension. Les moyens de positionnement de l'optique collection peuvent en outre comprendre des moyens de rotation de ladite optique de collection autour d'au moins un axe de rotation. Avantageusement, les moyens de positionnement peuvent 20 comprendre au moins un élément de positionnement, par exemple une vis micrométrique, un actuateur piézoélectrique ou capacitif, chaque élément de positionnement étant prévu pour déplacer directement ou indirectement ladite optique de collection sur au moins une dimension. Ainsi, les moyens de positionnement, respectivement les moyens de 25 rotation, peuvent permettre à un utilisateur d'améliorer le positionnement de l'optique de collection sur les trois dimensions de l'espace, respectivement les trois angles d'Euler. Dans un mode de réalisation particulier, l'optique de collection peut comprendre un miroir parabolique renvoyant le rayonnement lumineux, par 30 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. - 4 - Dans un deuxième mode de réalisation particulier, l'optique de 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 de particules chargées vers l'échantillon. Dans un troisième mode de réalisation particulier, l'optique de collection peut comprendre un miroir elliptique, possiblement associé à une lentille collectrice disposée en aval du miroir elliptique. Dans ce cas, le miroir elliptique 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. Plus généralement, l'optique de collection peut comprendre un miroir concave. Avantageusement, les moyens de positionnement comprennent une platine déplaçable selon au moins une dimension et l'optique de collection est solidaire de ladite platine. Ainsi, en modifiant la position de la platine, il est possible de modifier la position de l'optique de collection. La platine peut soit être disposée dans la chambre à vide d'un microscope, positionnable de l'intérieur ou de l'extérieur, ou plus avantageusement disposée à l'extérieur de la chambre et positionnable depuis l'extérieur de cette chambre. La platine peut également se trouver à l'extérieur de la chambre à vide. Dans ce cas, l'optique de collection peut être reliée solidairement à la platine grâce à des moyens de connexion tels qu'une ou plusieurs vis ou un tube traversant la paroi de la chambre à vide de manière à la fois étanche et libre en déplacement selon une ou plusieurs dimensions de l'espace. Une telle connexion à la fois étanche et libre en déplacement peut par exemple être réalisée grâce à un soufflet fixé à une partie de la paroi de la chambre à vide du microscope. Un tel soufflet conserve l'étanchéité de la chambre à vide tout en permettant le déplacement des vis ou du tube qui le traversent. 2960698 - 5 - Les vis micrométriques peuvent être agencées pour permettre le déplacement d'une platine montée solidaire de l'optique de collection. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le système selon l'invention peut comprendre un tube en forme de cylindre, dit cylindre 5 extérieur, par exemple un cylindre de révolution, centré par rapport à l'axe de l'optique de collection, rigidement fixé à ladite optique de collection et monté déplaçable par les moyens de positionnement; ladite optique de collection étant déplacée en déplaçant ledit tube extérieur. Ainsi, dans ce cas, c'est le déplacement du cylindre extérieur qui entraîne le déplacement 10 de l'optique de collection. Par ailleurs, le cylindre extérieur étant solidaire de l'optique de collection, l'axe du cylindre extérieur est aligné avec l'axe de l'optique de collection à tout moment, même lorsqu'ils sont déplacés. L'optique de collection peut être montée de manière rigide, par exemple au moyen d'une ou plusieurs vis, à l'extrémité du cylindre extérieur 15 du côté de la chambre à vide dans lequel se trouve l'optique de collection. Cette extrémité sera appelée, dans la suite de la description, l'extrémité proximale. L'autre extrémité du cylindre, c'est-à-dire l'extrémité du cylindre du côté des moyens d'analyse, sera appelée l'extrémité distale du cylindre. Dans un mode de réalisation particulier, le cylindre extérieur peut être 20 montée solidaire sur une platine déplaçable sur une ou plusieurs dimensions, par exemple à l'aide de vis micrométriques. Dans ce cas, les vis micrométriques sont agencées pour réaliser le déplacement de l'ensemble platine fixé au cylindre extérieur à l'extrémité duquel est fixée l'optique de collection. 25 Le système selon l'invention peut en outre comprendre un tube en forme de cylindre, dit cylindre intérieur, par exemple un cylindre de révolution, disposé centré dans le cylindre extérieur et prévu pour recevoir des moyens optiques d'adaptation du rayonnement lumineux en vue d'injecter ledit rayonnement lumineux directement dans un moyen d'analyse 30 tel qu'un photomultiplicateur, caméra, spectromètre muni d'une caméra ou d'un photomultiplicateur ou via une fibre optique vers un de ces moyens d'analyse. Les moyens optiques d'adaptation peuvent comprendre un ensemble de lentilles et ou de miroirs permettant d'adapter la taille du rayonnement optique aux contraintes spatiales imposées par les parois du 2960698 - 6 - tube afin de conserver l'intensité jusqu'au détecteur final. Les différents éléments de l'optique d'adaptation posséderont des ouvertures numériques adaptées les 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 5 long du parcours du rayonnement optique. Dans le cas où une fibre optique est utilisée avant le détecteur, son diamètre et son ouverture numérique seront adaptés audit système de détecteur. La fibre optique est prévue pour réaliser le transport du rayonnement lumineux renvoyé par l'optique de collection jusqu'aux moyens d'analyse. 10 Le cylindre intérieur peut être monté dans le cylindre extérieur, libre en rotation par rapport audit cylindre extérieur. Ainsi, il est possible d'ajuster l'orientation des éléments optiques se trouvant dans le cylindre intérieur. En effet, le cylindre intérieur peut comporter tout élément optique 15 utilisé pour les besoins de l'expérimentation, par exemple un polariseur. Le système de détection de cathodoluminescence selon l'invention peut en outre comprendre des moyens d'analyse du rayonnement lumineux collecté par l'optique de collection. Les moyens d'analyse peuvent comprendre de manière non 20 exhaustive une caméra CCD et/ou un photomultiplicateur précédés ou non d'un spectromètre. Dans un mode de réalisation particulier, la fibre optique est reliée directement aux moyens d'analyse. Dans un mode de réalisation particulier, la fibre optique peut être 25 remplacée par un ensemble de fibres accolées et reliées directement aux moyens d'analyse. Dans un mode de réalisation particulier, les fibres accolées sont 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 30 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. 2960698 - 7 - Le système selon l'invention peut comprendre, en aval de l'optique de collection, des moyens optiques d'adaptation du rayonnement lumineux en vue d'injecter ledit rayonnement lumineux dans une fibre optique ou un détecteur, tels que par exemple une lentille permettant d'adapter la taille du 5 rayonnement lumineux et l'angle d'incidence à l'entrée d'une fibre optique ou d'un détecteur. 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 10 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 laisser passer les rayonnement 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. 15 En effet, le faisceau de particules chargées, en frappant l'échantillon, peut éjecter différentes particules comme des électrons et des ions dits secondaires et des 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 20 causer l'émission de rayonnement lumineux non pertinent, que l'on filtrera ainsi avec un diaphragme. Avantageusement, les fibres accolées, disposées selon un disque en amont, ont un diamètre réduit déterminé pour faire office de diaphragme. 25 L'invention permet également de proposer un système de détection de cathodoluminescence souple et facile à entretenir. Dans cette optique, l'invention propose un système de détection de cathodoluminescence dans lequel l'optique de collection est disposée dans une chambre ou règne une pression inférieure à la pression atmosphérique, dite chambre à vide, et les 30 moyens d'adaptation sont disposés dans un environnement où règne une pression supérieure à la pression de ladite chambre, par exemple la pression atmosphérique, ledit système comprenant en outre des moyens d'étanchéité disposé entre ladite chambre et lesdits moyens d'adaptation pour maintenir la pression de ladite chambre. 2960698 - 8 - Dans un mode de réalisation particulier du système de détection de cathodoluminescence selon l'invention, l'optique de collection est montée, de manière 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 5 extérieur comporte du côté de son extrémité proximale une fenêtre d'étanchéité transparente et agencée pour préserver l'étanchéité de la chambre à vide. Le cylindre intérieur est inséré dans le cylindre extérieur de manière démontable et éventuellement libre en rotation. Ce dernier est monté coaxial avec le cylindre extérieur et est donc forcément centré par 10 rapport à l'axe optique de l'optique de collection. Les moyens d'adaptation, ainsi que l'entrée de la fibre optique sont disposés dans le cylindre intérieur et se 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 15 optique tel que par exemple un polariseur. Le cylindre extérieur est entouré d'au moins un moyen d'étanchéité 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 20 exemple comprendre un soufflet étanche autorisant le déplacement du cylindre dans les trois directions et monté sur une paroi de la chambre à 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. 25 Le cylindre extérieur est monté solidairement sur une platine. Cette 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 30 optique de collection, l'étanchéité de la chambre à vide est conservée grâce 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 2960698 - 9 - intérieur est centré par rapport au cylindre extérieur. Ainsi tous les éléments 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 5 bien centrés à tout moment. Avantageusement, les éléments se trouvant dans le cylindre intérieur sont placés au plus près de l'optique de collection pour réduire les effets d'un possible désalignement léger entre l'axe optique de l'optique de collection et le centre du cylindre intérieur. 10 Avantageusement, 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 caméras CCD, à l'intérieur du cylindre extérieur. Avantageusement, l'optique de collection peut avoir une surface 15 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 un fil électrique accessible de l'extérieur du microscope via un passage électrique étanche, pour pouvoir ainsi détecter, par l'apparition d'un courant 20 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 polaire. Ces mouvements doivent être surveillés avec attention. En mesurant le courant électrique entre l'optique de collection et le microscope, 25 il est possible de déterminer l'occurrence d'un contact léger entre l'optique de collection et le microscope. Avantageusement, le système selon l'invention peut en outre comprendre une source d'émission d'un faisceau lumineux se propageant dans le sens inverse du sens de propagation du rayonnement lumineux 30 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 pour injecter de la lumière sur l'échantillon. Dans ce cas, le système de 2960698 - 10 - 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 5 vers l'amont. La source de lumière est focalisée sur l'échantillon, les zones d'exposition aux particules chargées et au faisceau lumineux étant ainsi 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 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 injecter de la lumière sur l'échantillon et en même temps collecter la lumière 15 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 objet, ce qui le pousse à émettre à son tour un rayonnement lumineux. Ce 20 séparateur est alors arrangé pour permettre l'injection d'un faisceau lumineux de l'aval vers l'amont et la détection simultanée 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 même temps imagée avec le faisceau de particules chargées du microscope. 25 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. Selon un autre aspect de l'invention il est proposé un microscope 30 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 comprendre au moins : 2960698 - 11 - - un détecteur fond clair, - un détecteur fond noir, - un détecteur EELS, - une caméra pour l'imagerie ou la diffraction, ou 5 - 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 : 10 - 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 d'optique de collection mis en oeuvre dans le système de 15 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 ; - les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques d'un 20 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 système de détection de cathodoluminescence mis en oeuvre par un 25 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 comprendre des longueurs d'onde allant de l'infrarouge aux ultraviolets. 30 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 (respectivement de l'angle) du faisceau lumineux 108 au diamètre - 12 - (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 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. 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 traversante 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 collecté par la surface parabolique 204. - 13 - 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. La figure 3 est une représentation partielle du système de collection 10 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 de la même région. Selon ce premier aspect l'optique de collection 112 est prévue pour 15 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 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. 20 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 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 25 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 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 30 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 la pression qui règne dans la chambre à vide.5 - 14 - 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 la pression qui règne dans la chambre à vide 302 tout 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. 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 où 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 composants les moyens d'adaptation ainsi qu'à l'entrée de la fibre optique pour les changer, les réparer ou les repositionner. 2960698 - 15 - 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 5 microscope 600 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 système de détection de cathodoluminescence en fonctionnement. La figure 10 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 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 15 optiques d'adaptation 114 et 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 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 20 314, ainsi 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 604 est disposée en regard du rayonnement lumineux renvoyé par l'optique de collection 112. Le diamètre de cette ouverture est supérieur au diamètre 25 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. 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 30 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 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 2960698 - 16 - cylindre 606 dans les trois directions de l'espace tout en préservant à tout moment l'étanchéité au niveau de chacune des ses liaisons avec d'une part le cylindre 602 et d'autre part la paroi de la chambre à vide 302. Le cylindre 602 comporte une fenêtre d'étanchéité (non représentée 5 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 être la fenêtre d'étanchéité 312 des figures 3-5, lorsque les deux aspects du 10 système de cathodoluminescence décrits dans la présente demande sont combinés. Le cylindre 602 est monté solidairement sur un dispositif de 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 15 dispositif 610 de déplacement tridimensionnel est posé sur une platine 612 montée déplaçable sur la paroi de la chambre à vide 302. Le dispositif 610 comprend trois vis micrométriques 614, 616 et 618 permettant de déplacer le cylindre 602 selon les trois dimensions de l'espace. L'optique de collection 112 étant solidaire du cylindre 602, le 20 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 de collection depuis l'extérieur du microscope pour mieux la positionner par rapport à la source d'émission d'électrons et par rapport à 25 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. Il est clair pour l'homme du métier, à la lecture de la présente 30 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 cylindre extérieur 306 des figures 3 à 5 comprenant la fenêtre d'étanchéité 312, le cylindre intérieur 314 dans lequel sont disposés les moyens 2960698 - 17 - 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 cathodoluminescence à la fois souple et réglable et permettant d'optimiser 5 l'intensité lumineuse collectée, son transport vers les moyens d'analyse tout en conservant une résolution spectrale optimale par des moyens communs et faciles mettre en oeuvre. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent 10 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 (104) chargées et renvoyant ledit rayonnement lumineux (108) vers des moyens d'analyse (118), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (606,614-618) de positionnement de ladite optique de collection (112) sur au moins une dimension. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement (606,614-618) de l'optique collection (112) comprennent des moyens de translation (614-618) de ladite optique de collection (112) sur au moins une dimension. 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de positionnement de l'optique collection comprennent des moyens de rotation de ladite optique de collection autour d'au moins un axe de rotation. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'optique de collection comprend un miroir parabolique (200). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'optique de collection comprend un miroir plan ou elliptique associé à une lentille collectrice disposée en aval dudit miroir plan et renvoyant le rayonnement lumineux. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent une platine (612) déplaçable selon au moins une dimension, l'optique de collection (112) étant solidaire de ladite platine (612). 30 2960698 - 19 - 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de positionnement (614-618) comprennent au moins un élément de positionnement (614,616,618), 5 chaque élément de positionnement étant prévu pour déplacer directement ou indirectement ladite optique de collection (112) sur au moins une dimension. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'il comprend un tube (602,306) en forme de cylindre, dit cylindre extérieur, centré par rapport à l'axe de propagation du rayonnement lumineux renvoyé par l'optique collection (112), rigidement fixé à ladite optique de collection (112) et monté déplaçable par les moyens de positionnement (614-618), ladite optique de collection (112) étant 15 déplacée en déplaçant ledit tube extérieur (602,306). 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un tube (314) en forme de cylindre, dit cylindre intérieur, disposé centré dans le cylindre extérieur (602,306) et prévu pour recevoir des 20 moyens optiques d'adaptation (114,316) du rayonnement lumineux (108) en vue d'injecter ledit rayonnement lumineux (108) dans une fibre optique (116). 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cylindre 25 intérieur (314) est monté dans le cylindre extérieur (602,306) libre en rotation par rapport audit cylindre extérieur (602,306). 11. Système selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les moyens d'adaptation (114,316) 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). 12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une source d'émission d'un faisceau- 20 - lumineux se propageant dans le sens inverse du sens de propagation du rayonnement lumineux (108), ledit faisceau lumineux étant dirigé vers l'échantillon (106) par l'optique de collection (112). 13. 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) collecté par l'optique de collection (112). 14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens d'analyse (118) comprennent un spectromètre, une caméra CCD ou un photomultiplicateur. 15. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en aval de l'optique de collection, des moyens optiques d'adaptation (114,316) du rayonnement lumineux (108) en vu d'injecter ledit rayonnement lumineux (108) dans une fibre optique (116) ou un détecteur. 16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce l'optique de collection (112) est disposée dans une chambre (302) où règne une pression inférieure à la pression atmosphérique, et les moyens d'adaptation (114,301) sont disposés dans un environnement où règne une pression supérieure à la pression dans ladite chambre (302), ledit système comprenant en outre des moyens d'étanchéité (312) disposés entre ladite chambre (302) et lesdits moyens d'adaptation (114,316) pour maintenir la pression dans ladite chambre (302). 17. Microscope (100,600) comprenant : - une source (102) d'émission d'un faisceau de particules chargées (104), et - un système (110) de détection de cathodoluminescence selon l'une quelconque des revendications précédentes. 2960698 - 21 - 18. Microscope (100,600) selon la revendication 17, 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.