扫描电子显微镜是以电子束作为照射光源,把聚焦很细的电子束以扫描方式照射到样品的一个微区上,使样品产生各种不同的物理信息,然后分别加以收集和处理,从而得出分析区域的微观形貌、成分和结构等物理信息的一种分析仪器。扫描电子显微镜的设计思想和工作原理,早在1935年便已被提出来了。1942年,英国首先制成一台实验室用的扫描电镜,但由于成像的分辨率很差,照相时间太长,所以实用价值不大。经过各国科学工作者的努力,尤其是随着电子工业技术水平的不断发展,到1956年开始生产商品扫描电镜。近数十年来,扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学、材料学、化学、地质学、矿物学等学科领域中,促进了各有关学科的发展。

.扫描电子显微镜的工作原理
从电子枪阴极发出电子束,受到阴阳极之间加速电压的作用,射向镜筒,经过聚光镜及物镜的会聚作用,缩小成直径约几毫微米的电子探针。在物镜上部的扫描线圈的作用下,电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。这些电子信号被相应的检测器检测,经过放大、转换,变成电压信号,最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描,并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步,这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像,这种图像反映了样品表面的形貌特征。

扫描电子显微镜镜样品制备的主要要求是:尽可能使样品的表面结构保存好,没有变形和污染,样品干燥并且有良好导电性能。

2.扫描电子显微镜的特点
和光学显微镜及透射电镜相比,扫描电镜具有以下特点:
①能够直接观察样品表面的结构,样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm;
②样品制备过程简单,不用切成薄片;
③样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品
进行观察;

④景深大,图像富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍,比透射电
镜大几十倍;
⑤图像的放大范围广,分辨率也比较高可放大十几倍到几十万倍,它基本上包
括了从放大镜、光学显微镜直至透射电镜的放大范围分辨率介于光学显微镜与透射电
镜之间,可达3nm;
⑥电子束对样品的损伤与污染程度较小;
⑦在观察样品形貌的同时,还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。