掃描電子顯微鏡簡(jiǎn)稱掃描電鏡(SEM)，是電子顯微鏡的一種。主要是利用二次電子信號(hào)成像來(lái)觀察樣品的表面形態(tài)，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過(guò)電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng)，其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。二次電子能夠產(chǎn)生樣品表面放大的形貌像，這個(gè)像是在樣品被掃描時(shí)按時(shí)序建立起來(lái)的，即使用逐點(diǎn)成像的方法獲得放大像。

工作原理：
用一束極細(xì)的電子束掃描樣品，當(dāng)一束高能的入射電子轟擊物質(zhì)表面時(shí)，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時(shí)，也可產(chǎn)生電子-空穴對(duì)、晶格振動(dòng)(聲子)、電子振蕩(等離子體)。掃描電鏡成像與電視顯像相似,由電子槍發(fā)射的能量達(dá)30keV的電子束，經(jīng)會(huì)聚透鏡和物鏡,縮小聚焦，在試樣表面形成具有一定能量、一定亮度、極細(xì)的電子束。

掃描電鏡主要由電子光學(xué)系統(tǒng) ，信號(hào)收集及處理系統(tǒng)，信號(hào)顯示及記錄系統(tǒng)，真空系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等幾部分組成。

1、 電子光學(xué)系統(tǒng)

電子光學(xué)系統(tǒng)由電子槍，電磁透鏡，掃描線圈及試樣室等部件組成。由電子槍發(fā)射的高能電子束經(jīng)兩級(jí)電磁透鏡聚焦后匯聚成一個(gè)幾納米大小的束斑，電子束在掃描線圈的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)并在試樣表面和屏幕上做同步掃描，激發(fā)出試樣表面的多種信號(hào)。

2、 信號(hào)收集及顯示系統(tǒng) 

電子束與樣品室中的樣品表面相互作用激發(fā)的二次電子，背散射電子首先打到二次電子探測(cè)器和背散射電子探測(cè)器中的閃爍體上產(chǎn)生光，再經(jīng)光電倍增管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)一步經(jīng)前置放大器成為有足夠功率的輸出信號(hào)，最終在陰極射線管（CRT）上成放大像。

產(chǎn)生的X射線信號(hào)由斜插人樣品室中的能譜儀（或波譜儀）收集 ，經(jīng)鋰漂移硅（Si（Li））探測(cè)器、前置放大器和主放大器以及脈沖處理器在顯示器中展示X射線能譜圖（或波譜圖）用于元素定性和定量分析。

3、 真空系統(tǒng)

掃描電鏡需要高的真空度。高真空度能減少電子的能量損失，減少電子光路的污染并提高燈絲的壽命。根據(jù)掃描電鏡類型（鎢燈絲，六硼化鑭，場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡）的不同 ，其所需的真空度不同，一般在10-3~10-8Pa。

4、 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

掃描電鏡有一套完整的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) ，方便測(cè)試人員對(duì)電鏡進(jìn)行控制和操作 。