J. Phys. France 47, 1989-1998 (1986)
DOI: 10.1051/jphys:0198600470110198900

On the measurement of the fractal dimension of aggregated particles by electron microscopy : experimental method, corrections and comparison with numerical models

M. Tence¹, J.P. Chevalier² et R. Jullien<sup>1

1</sup>  Laboratoire de Physique des Solides, Bât. 510, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France
²  C.E.C.M.-C.N.R.S., 15 rue G. Urbain, 94407 Vitry-sur-Seine Cedex, France

Abstract
Digital annular dark-field images of aggregated iron polydisperse particles are obtained using a computer-controlled STEM. Different methods are discussed on how to extract the fractal dimension of the aggregates, and the sources of error are analysed. The results are compared with computer simulations on a polydisperse version of the cluster-cluster aggregation model. Simulations show that polydispersity does not affect the fractal dimension. The experimental result for the fractal dimension ( D =1.9 ± 0.1) is consistent with the cluster-cluster model with linear trajectories.

Résumé
Des images digitalisées en fond noir annulaire d'agrégats polydispersés de billes de fer sont obtenues avec un microscope électronique piloté par ordinateur. On discute des différentes méthodes capables d'extraire la dimension fractale des agrégats et on analyse les différentes sources d'erreur. Les résultats sont comparés avec des simulations à l'ordinateur utilisant une version polydisperse du modèle d' agrégation par collage d'amas. Les simulations montrent que la polydispersité n'affecte pas la valeur de la dimension fractale. Le résultat expérimental (D =1,9 ± 0,1 ) est consistant avec un modèle d'agrégation par collage d'amas avec trajectoires linéaires.

PACS
8270 - Disperse systems; complex fluids.

Key words
disperse systems -- electron microscope examination of materials -- fractals -- iron