X-ray microanalysis in STEM of short-term physico-chemical reactions at bioactive glass particles / biological fluids interface. Determination of O/Si atomic ratios

Short-term physico-chemical reactions at the interface between bioactive glass particles and biological fluids are studied and we focus our attention on the measurements of O/Si atomic ratio. The studied bioactive glass is in the SiO2-Na2O-CaO-P2O5-K2O-Al2O3-MgO system. The elemental analysis is performed at the submicrometer scale by STEM associated with EDXS and EELS. We previously developed an EDXS quantification method based on the ratio method and taking into account local absorption corrections. In this way, we use EELS data to determine, by an iterative process, the local mass thickness which is an essential parameter to correct absorption in EDXS spectra. After different delays of immersion of bioactive glass particles in a simulated biological solution, results show the formation of different surface layers at the bioactive glass periphery. Before one day of immersion, we observe the presence of an already shown (Si,O,Al) rich layer at the periphery. In this paper, we demonstrate that a thin electron dense (Si,O) layer is formed on top of the (Si,O,Al) layer. In this (Si,O) layer, depleted in aluminium, we point out an increase of oxygen weight concentration which can be interpreted by the presence of Si(OH)4 groups, that permit the formation of a (Ca,P) layer. Aluminium plays a role in the glass solubility and may inhibit apatite nucleation. After the beginning of the (Ca,P) layer formation, the size of the electron dense (Si,O) layer decreases and tends to disappear. After two days of immersion, the (Ca,P) layer grows in thickness and leads to apatite precipitatio

Phase contrast electron microscopy: development of thin-film phase plates and biological applications

Phase contrast transmission electron microscopy (TEM) based on thin-film phase plates has been developed and applied to biological systems. Currently, development is focused on two techniques that employ two different types of phase plates. The first technique uses a Zernike phase plate, which is made of a uniform amorphous carbon film that completely covers the aperture of an objective lens and can retard the phase of electron waves by π/2, except at the centre where a tiny hole is drilled. The other technique uses a Hilbert phase plate, which is made of an amorphous carbon film that is twice as thick as the Zernike phase plate, covers only half of the aperture and retards the electron wave phase by π. By combining the power of efficient phase contrast detection with the accurate preservation achieved by a cryotechnique such as vitrification, macromolecular complexes and supermolecular structures inside intact bacterial or eukaryotic cells may be visualized without staining. Phase contrast cryo-TEM has the potential to bridge the gap between cellular and molecular biology in terms of high-resolution visualization. Examples using proteins, viruses, cyanobacteria and somatic cells are provided

Optimisation d'un transformateur a courant continu pour le réglage fin de l'excitation d'une lentille magnétique supraconductrice «en boucle fermée»

The most simple method of creating small changes of electric current in superconducting magnetic lenses in the persistent mode is to use direct-current transformers. Iron-clad transformers with an air gap in the core are the most interesting ones because of their weak magnetic stray-field, linear response and small volume. Some optimised transformers are presented and their calculated performances are confirmed experimentally.Pour créer des petites variations de courant électrique dans des lentilles magnétiques supraconductrices fonctionnant en boucle fermée le plus simple est d'utiliser un transformateur à courant continu. Le calcul et l'optimisation des diverses solutions possibles montrent que les transformateurs comportant un circuit magnétique avec entrefer sont les plus intéressants tant du point de vue du champ magnétique parasite créé qui est très faible, que de leur réponse qui est linéaire ou de leurs dimensions qui sont très réduites. Quelques transformateurs optimisés sont présentés et leur performances calculées sont vérifiées expérimentalement

Méthode de mesure directe de coefficients dynamiques d'induction magnétique. Application dans le cas de bobinages supraconducteurs avec carcasse ferromagnétique

Nous rappelons tout d'abord la distinction entre les coefficients statiques et les coefficients dynamiques d'induction pour des circuits qui en présence de carcasses ferromagnétiques ont une réponse en flux non linéaire. Nous proposons alors une méthode de mesure qui permet de déterminer les coefficients dynamiques d'induction plus directement que les méthodes balistiques habituelles. Nous l'appliquons à la mesure des coefficients dynamiques d'auto-induction de lentilles électroniques magnétiques à enroulements excitateurs supraconducteurs : nous étudions ces coefficients en fonction de l'excitation des lentilles et pour diverses lentilles semblables. La méthode est cependant plus générale et peut être appliquée à la mesure d'inductances quelconques en particulier dans le domaine industriel, pour des machines électriques ou des transformateurs

Méthode de mesure directe de coefficients dynamiques d'induction magnétique. Application dans le cas de bobinages supraconducteurs avec carcasse ferromagnétique

We first recall the distinction between secant and incremental inductances of windings with a ferromagnetic core. A method of measurement which allows direct determination of incremental inductances is then discribed and compared with conventional techniques. Its application is illustrated by measurements made on superconducting magnetic electron-lenses : their incremental inductances are measured as functions of the excitation for some geometrically similar lenses. The method is moreover applicable to the measurement of comparatively larger inductances and to industrial circuits which carry heavy currents such as large electrical machines or transformers.Nous rappelons tout d'abord la distinction entre les coefficients statiques et les coefficients dynamiques d'induction pour des circuits qui en présence de carcasses ferromagnétiques ont une réponse en flux non linéaire. Nous proposons alors une méthode de mesure qui permet de déterminer les coefficients dynamiques d'induction plus directement que les méthodes balistiques habituelles. Nous l'appliquons à la mesure des coefficients dynamiques d'auto-induction de lentilles électroniques magnétiques à enroulements excitateurs supraconducteurs : nous étudions ces coefficients en fonction de l'excitation des lentilles et pour diverses lentilles semblables. La méthode est cependant plus générale et peut être appliquée à la mesure d'inductances quelconques en particulier dans le domaine industriel, pour des machines électriques ou des transformateurs

Amélioration de la stabilité d'un générateur électrostatique haute tension

Nous décrivons un dispositif peu onéreux qui permet d'améliorer la stabilité d'un générateur électrostatique haute tension. L'instabilité relative en tension ΔV/V se trouve ainsi ramenée de 2 x 10-5 à 2 x 10-6 pour des fréquences allant de 0 à plus de 1 000 Hz

Amélioration de la stabilité d'un générateur électrostatique haute tension

We describe an inexpensive electronic device which allows to reduce the instability of a 400 kV electrostatic voltage generator. The relative instability ΔV/V is reduced from 2 x 10- 5 to 2 x 10-6 in a range of frequencies from 0 to more than 1 000 Hz.Nous décrivons un dispositif peu onéreux qui permet d'améliorer la stabilité d'un générateur électrostatique haute tension. L'instabilité relative en tension ΔV/V se trouve ainsi ramenée de 2 x 10-5 à 2 x 10-6 pour des fréquences allant de 0 à plus de 1 000 Hz

Un nouveau cryostat pour le microscope électronique supraconducteur 400 kV

Ce cryostat tout en ayant un réservoir de capacité accrue (1,8l au lieu de 0,6 l a une consommation propre extrêmement réduite (0,22 l/h d'hélium liquide au lieu de 1,2 1/h). Cette amélioration est presque essentiellement due à la diminution du rayonnement reçu grâce à un meilleur écrantage à 77 K. Un bidon de 25 1 permet de travailler effectivement avec le microscope plus de 40 h par semaine