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掃描電子顯微鏡，簡稱為掃描電鏡，英文縮寫SEM（Scanning Electron Microscope）。它是用細聚焦的電子束轟擊樣品表面，通過電子與樣品相互作用產生的二次電子、背散射電子等對樣品表面或斷口形貌進行觀察和分析。SEM已廣泛應用于材料、冶金、礦物、生物學領域。
通常人眼能夠分辨的最小距離為0.2MM，為了觀察分析更微小的細節(jié)，人們發(fā)明了各種觀察儀器。
首先出現(xiàn)的是光學顯微鏡，它利用可見光作為照明束照射樣品，再將照明束與樣品的作用結果由成像放大系統(tǒng)處理，構成適合人眼觀察的放大像。一般而言光學顯微鏡能分辨的最小距離約為200um，是人眼的一千倍。
為突破光學顯微鏡的分辨極限，人們想到用電子束做照明束，并與上個世紀三十年代制造出了第一臺掃描電子顯微鏡。它的分辨率已經達到了原子水平（≈0.1um），比光學顯微鏡提高了近兩千倍。
電子光學系統(tǒng)
組成：電子槍、電磁透鏡、掃描線圈和樣品室等部件。
作用：獲得掃描電子束、作為產生物理信號的激發(fā)源。
信號收集和顯示系統(tǒng)
信號收集：二次電子和背散射電子收集器、吸收電子顯示器、X射線檢測器（波譜儀和能譜儀）
顯示系統(tǒng)：顯示屏有兩個，一個用于觀察，一個用于記錄照相。
真空系統(tǒng)
組成：機械泵、擴散泵
作用：保證電子光學系統(tǒng)正常工作，提供高真空度，防止樣品污染，保持燈絲壽命，防止極間放電。
電源系統(tǒng)
包括啟動的各種電源，檢測-放大系統(tǒng)電源，光電倍增管電源，真空系統(tǒng)和成像系統(tǒng)電源燈。還有穩(wěn)壓、穩(wěn)流及相應的安全保護電路。
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