Mise au point de la sonde atomique tomographique

La sonde atomique tomographique est une sonde tridimensionnelle. Ce travail de these est consacre a la mise au point de ce nouvel instrument. Cet instrument permet d'observer et d'analyser en trois dimensions un materiau metallique, a l'echelle atomique, dans un element de volume voisin de 1010100 nm3. La sonde atomique tomographique se resume a une sonde atomique conventionnelle equipee d'un systeme de detection original. Comme dans une sonde conventionnelle, l'echantillon est evapore par effet de champ, atome par atome, couche atomique apres couche atomique. La nature de ces ions est identifiee par spectrometrie de masse a temps de vol. Le systeme de detection repose sur l'utilisation d'un detecteur spatial original, concu et developpe au laboratoire. Son originalite reside dans son aptitude a localiser d'une part des evenements simultanes, d'autre part, des ions frappant le detecteur a des instants separes de seulement 10 ns. Ce detecteur comprend un jeu de galettes de micro canaux (reseau de multiplicateurs tubulaires) place devant un reseau carre de 1010 anodes. Il est associe a une electronique rapide de mesure de charge. La position des ions est deduite de la mesure des charges collectees sur ce reseau d'anodes. L'essentiel de ce rapport est consacre a la description de la mise au point de ce detecteur. Ses performances sont etudiees et discutees. L'apport de l'instrument a la science des materiaux est ensuite illustre a travers des applications metallurgiques telles que l'etude de la precipitation dans des alliages a base nickel, de la segregation a un joint de grains ou de l'ordre chimique a grande distance dans des materiaux ordonnes