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掃描式電子顯微鏡利用聚焦的很窄的高能電子束來掃描樣品，通過光束與物質間的相互作用，來激發各種物理信息，對這些信息收集、放大、再成像以達到對物質微觀形貌表征的目的。
掃描電子顯微鏡是現代細胞生物學重要的研究工具。主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主要是樣品的二次電子發射。
掃描式電子顯微鏡類型多樣，不同類型的掃描電子顯微鏡存在性能上的差異。根據電子槍種類可分為三種：場發射電子槍、鎢絲槍和六硼化鑭。其中，場發射掃描電子顯微鏡根據光源性能可分為冷場發射掃描電子顯微鏡和熱場發射掃描電子顯微鏡。冷場發射掃描電子顯微鏡對真空條件要求高，束流不穩定，發射體使用壽命短，需要定時對針尖進行清洗，僅局限于單一的圖像觀察，應用范圍有限；而熱場發射掃描電子顯微鏡不僅連續工作時間長，還能與多種附件搭配實現綜合分析。在地質領域中，我們不僅需要對樣品進行初步形貌觀察，還需要結合分析儀對樣品的其它性質進行分析，所以熱場發射掃描電子顯微鏡的應用更為廣泛。
掃描式電子顯微鏡一種新型的電子光學儀器。它具有制樣簡單、放大倍數可調范圍寬、圖像的分辨率高、景深大等特點。數十年來，掃描電鏡已廣泛地應用在生物學、醫學、冶金學等學科的領域中，促進了各有關學科的發展。掃描電鏡種類齊全，基本能滿足不同學科，樣品的測試要求。
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