一、什么是掃描電鏡：

掃描電鏡跟顯微鏡有相似的地方，就是可以用來觀察物理細(xì)節(jié)，成像，不同的是顯微鏡由于使用的是自然光，由于可見自然光的波長問題，光學(xué)顯微鏡的使用是有局限的，放大倍數(shù)有極限，意思跟大學(xué)物理講到的光柵差不多，當(dāng)間隙小到小于光波的振幅的時候，光就抖不過去了。

電子顯微鏡，用到的不是自然光，而是用的電子，電子才多大，所以放大倍數(shù)比光學(xué)顯微鏡也就高那么十萬倍。當(dāng)然電子束也是有波長的，但是隨著電壓的升高，電子束速度越快，波長也就越短。

二、掃描電鏡的主要原理：

首先由掃描纖維鏡的電子發(fā)射槍發(fā)射高速電子，聚焦，然后撞擊被觀察試樣，再由另一個接收器來接受物理被撞擊后產(chǎn)生的如水波一樣的信號。物體被電子束撞擊后產(chǎn)生的信號有好多種，如俄歇電子，二次電子等。其實(shí)不難理解，物體本來就是由原子核和周圍的電子組成的，當(dāng)有外來電子撞擊的時候，肯定會和現(xiàn)有的電子產(chǎn)生相互影響。如二次電子就是外來電子撞擊，取代現(xiàn)有電子位置，所跳躍出來的電子，就像來了第三者，原配被干掉了，當(dāng)然這個過程中肯定不會就那么簡單，取代過程中肯定會有很多故事，在SEM中即表現(xiàn)為取代過程中會特征X射線之類的東西出現(xiàn)。

三、掃描電鏡主要應(yīng)用范圍：

掃描電鏡能分析什么呢？在電子撞擊物體過程會產(chǎn)生很多別的儀器能夠檢測的型號，不同的信號能夠用來分析出關(guān)于被測物體的不同特征信息。

所以可以看到，掃描電鏡除了能夠看到被觀察物體的清晰結(jié)構(gòu)外，還可以看到和分析出被測物體的很多其他信息。

首先是成像，掃描電鏡因?yàn)樗傻南袷且粋€個點(diǎn)掃描出來的，最高可達(dá)所以分辨率很高，3nm左右，也就是十二倍原子大小的樣子。

電鏡掃描出來的圖片，可以清晰地看到材料是怎么個結(jié)構(gòu)，而且成像一點(diǎn)也不失真，這是一個個點(diǎn)實(shí)實(shí)在在拼出來的，不像數(shù)碼相機(jī)，對得到的像素進(jìn)行了調(diào)整，壓縮，篩選的。這個圖像有點(diǎn)像之前網(wǎng)絡(luò)上公布的黑洞照片，那個照片也是用相關(guān)信號一個個像素點(diǎn)地觀測，然后經(jīng)過計算拼出來的，當(dāng)時檢測出來的信號數(shù)據(jù)來計算像素點(diǎn)好像就算了幾年。

掃面電鏡成像，主要是根據(jù)接受器接受電子撞擊物體產(chǎn)生的二次電子信號，然后通過特定算法算出來的，其算出來的圖像。

由于二次電子的產(chǎn)生量，跟樣品表面的起伏度有關(guān)，所以二次電子的立體感比較好。與此類似的還有散射電子信號，散射電子的產(chǎn)生量，跟樣品原子序數(shù)有關(guān)，所以根據(jù)檢測散射電子信號算出來的圖像其材料對比度更見清晰，能看出來觀測物體由幾種元素組成。這些都是能形成我們能直觀看到的圖像的。

還有一些其他信號，可以用來觀測其他的，但是需要在設(shè)備上添加其他的信號接收器，配置相應(yīng)的計算軟件，和參考數(shù)據(jù)庫。比如特征X射線。

由于不同元素，層內(nèi)電子躍遷產(chǎn)生的信號不一樣，根據(jù)特征X射線跟參考數(shù)據(jù)庫對比就能清楚分析出材料中所包含的元素種類，以及含量。

以上這些功能（部分）科廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的研究，包括生物，醫(yī)學(xué)，材料，化學(xué)等，用于結(jié)構(gòu)分析，元素分析，納米技術(shù)研究等。