扫描电子显微镜（SEM）是一种利用高能电子束扫描样品表面，通过电子束与样品相互作用产生二次电子信号成像的高分辨率分析仪器。它能够放大显示样品的表面形貌和结构细节，适用于材料科学、生物学、医学、化学、环境科学等多个领域。
工作原理
电子束生成：
使用电子枪产生高能电子束，通常通过加速电压加速到几千到几万电子伏特的能量。
电子束扫描：
高能电子束被聚焦并扫描样品表面，与样品相互作用产生二次电子发射。
信号收集与成像：
收集产生的二次电子信号，通过放大系统放大后成像，形成样品的表面形貌图像。
特点
高分辨率：能够观察到比光学显微镜更小的细节。
大景深：提供较大的观察范围，使得成像具有立体感。
连续可调放大倍数：放大倍数在20-200,000倍之间连续可调。
样品制备简单：相比透射电子显微镜，SEM样品制备要求较低。
应用
材料科学：观察晶体结构、表面粗糙度等。
生物学：研究细胞形态、病毒结构等。
医学：观察组织切片、细菌形态等。
化学：分析晶体结构、表面反应等。
环境科学：研究土壤、岩石等自然材料的表面特征。
组成
电子光学系统：产生、聚焦和扫描电子束。
信号收集及显示系统：收集二次电子信号并将其转换为图像。
真空系统：维持高真空环境，防止电子束与空气分子相互作用。
电源系统：提供必要的电压和电流给电子枪和扫描系统。
扫描电子显微镜（SEM）因其独特的成像能力和广泛的应用领域，成为现代科学研究中不可或缺的工具之一