扫描电子显微镜是一种新型的电子光学仪器，自20世纪60年代作为商用电子显微器问世以来，得到了迅速发展。广泛应用于化学、生物、医学、冶金、材料、半导体制造、微电路检测等各个领域。研究领域和工业部门。如图1所示，它是扫描电子显微镜的外观图。
的功能。
样品制备简单、放大倍率可调范围宽、图像分辨率高、景深大、保真度高、三维效果真实等特点。[1]对于导电材料，可直接放置在样品室中进行分析。性能差或绝缘性差的样品需要喷涂导电层。
基本结构。
从结构上看，如图2所示，扫描电子显微镜主要由七大系统组成，即电子光学系统、信号检测处理与显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、供电系统。
其中最重要的三个系统是电子光学系统、信号检测与显示系统和真空系统。
1. 电子光学系统电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈、样品室等。主要用于产生能量分布极窄、具有一定电子能量的电子束，用于扫描和成像。电子枪：用于产生电子，主要分类如下：
电磁透镜：热发射的电子需要电磁透镜来形成光束，所以电磁透镜对于使用热发射电子枪的扫描电子显微镜是必不可少的。通常由两组透镜组合而成：会聚透镜和物镜。会聚透镜只用于会聚电子束，与像的焦点无关。物镜负责将电子束聚焦在样品表面上。
扫描线圈的作用是偏转电子束，对样品表面进行有规律的扫描。电子束对样品的扫描作用和显像管的扫描作用是严格同步的，因为它们是由同一个扫描发生器控制的。除了在样品室中放置样品外，还放置信号检测器。
2. 信号检测处理与显示系统电子经一系列电磁透镜照射后，与样品发生相互作用，产生二次电子、背散射电子、俄歇电子、X射线等一系列信号。因此，需要不同的探测器如二次电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号，以获得所需的信息。虽然X射线信号不能用于成像，但通常将X射线分析系统分类为成像系统。有些探测器是昂贵的，如罗宾逊背散射电子探测器。此时，可以使用二次电子探测器，但需要设置偏置电场来筛选二次电子。
3. 真空系统真空系统主要包括真空泵和真空塔两部分。真空柱是一个密封的圆柱形容器。真空泵用于在真空柱中产生真空。有三种类型的机械泵，油扩散泵和涡轮分子泵。机械泵和油扩散泵的组合可以满足配备钨丝枪的扫描电子显微镜的真空要求，但对于场发射枪或六硼化镧和六硼化铈枪的扫描电子显微镜需要机械泵和分子泵的组合。成像系统和电子束系统都内置在真空柱中。真空柱的底部是右侧所示的样品室，用于放置样品。需要真空的原因包括:首先，电子束系统中的灯丝在普通大气中会很快氧化而失效，因此需要抽真空。二是增加电子的平均自由程，使更多的电子用于成像。
