A partir de l'hypothèse que L. de Broglie émis en 1924 à propos des propriétés ondulatoires du faisceau d'électrons, et des calculs de H. Busch, montrant que des champs magnétique ou électrique de symmétrie axiale peuvent jouer un rôle de lentille pour un faisceau d'électrons, de nombreuses études se sont développées.

I     Les premières lentilles électroniques ont été mises au point en 1926 par BUSH

L'invention du microscope électronique est intimement liée au développement des oscillographes cathodiques. En 1920 on cherchait à enrégistrer les champs électriques transitoires rapides. Pour ce faire l'intensité du faisceau sur l'écran fluorescent ou sur la plaque photo a été augmentée en concentrant le faisceau au moyen de ce que l'on appelait des bobines "concentratrices". Au cours de sa thèse en 1925 D. Gabor a réalisé une telle bobine, pour des considérations pratiques il a remplacé le solénoïde long par un plus court encastré dans un cylindre de fer pour réduire le champ électrique externe. Il avait ainsi mis au point la première lentille électromagnétique, sans s'en rendre compte. En 1926 H. Busch a commencé à fournir les premiers outils théoriques de l'optique électronique, il calcula le mouvement des électrons dans un champ électromagnétique en utilisant les équations des lentilles connues en optique. Ses résultats expérimentaux ne confirmant pas totalement ses calculs, il n'en a pas conclu en la possibilité véritablement d'une optique électronique.
 

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II     Le premier microscope électronique a été mis au point par RUSKA en 1932.
 

Nous en arrivons maintenant à l'invention proprement dite du microscope électronique, à l'aide d'une bobine "concentratrice" et d'un condenseur sphérique électrostatique, E. Ruska a pu obtenir en 1930 la première image en optique électronique d'un objet.En 1931 il ajouta une bobine et construisit le premier "microscope électronique" à deux niveaux. Ce terme de microscope électronique fut pour la première fois utilisé dans une publication datée de septembre 1931, signée M. Knoll et E. Ruska
C'est la lentille objectif qui conditionne la résolution du microscope. Pour l'améliorer la focale de cette lentille doit rester petite. Ruska a conçu les pièces polaires de celle-ci selon une forme et des matériaux utilisés encore de nos jours. Pour cette technologie il a déposé avec von Borries un brevet en mars 1932.

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III          Quelques grandes dates au niveau du développement de l'appareillage

Le développement des microscopes électroniques avec lentilles électromagnétiques ou lentilles électrostatiques s'est déroulé parallèlement à partir des années 1930 et les premiers microscopes sont parus en 1932. En France les premiers microscopes ont fonctionné avec lentilles électromagnétiques à Toulouse grâce à Mr Dupouy et avec lentilles électrostatiques à Paris grâce à Mr Grivet au cours des années 1940.
Finalement les microscopes sont montés avec les deux types de lentilles, choisissant l'électrostatique pour le canon, et le magnétique pour les condenseur, objectif et grandissement.

Le potentiel des électrons a tout de suite été jusqu'à 50KV et la résolution des appareils de l'ordre de 5 nm.
Entre 1936 et 1946, parallélement à la mise au point de prototypes dans les laboratoires universitaires, ce sont les entreprises suivantes qui, en europe, développent le matériel: Metro-Vick, Siemens, AEG, CSF, Siegbahn-Sch, WF, Philips, Trüb-Täuber, USSR. Au Japon Hitachi et Jeol développent eux aussi des appareils qui sont en compétition directe avec les produits européens.
Dans le domaine de la microscopie en transmission AEG descend à 2 nm en résolution en 1951, le nanomètre est atteint en 1958 par Philips et l'on ne descend en dessous su nanomètre: 0.5 nm qu'en 1978 avec Zeiss. Parallélement des recherches sont menées pour atteindre des plus hautes tensions, 200 KV est atteint en 1979 par Sumy, 300KV en 1982 par Philips.

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