扫描式电子显微镜(SEM)是一种重要的表面分析工具，电子源通常是热阴极或场发射阴极。热阴极通过加热钨丝等材料，使其发射电子；场发射阴极则利用强电场从阴极表面提取电子。发射出的电子经过阳极的加速，获得较高的动能，形成高速电子束。
 

　　-电子束聚焦与偏转：加速后的电子束进入由电磁透镜组成的电子光学系统。电磁透镜的作用类似于光学显微镜中的玻璃透镜，但使用的是磁场来聚焦电子束。通过调整电磁透镜的电流，可以准确控制电子束的聚焦和发散，使其汇聚成一个细小且能量集中的电子探针。随后，电子束在扫描线圈产生的磁场作用下，按照一定的顺序在样品表面上进行逐点、逐行的扫描。
 

　　-信号产生与收集：当高能电子束轰击样品表面时，会与样品中的原子发生相互作用，产生多种物理信号，如二次电子、背散射电子、特征X射线、俄歇电子等。其中，二次电子是主要的成像信号，它是样品表面被激发出的低能电子，对样品表面的形貌非常敏感，能够清晰地反映出样品的表面微观结构。背散射电子则与样品的原子序数有关，可用于分析样品的成分和晶体结构等信息。这些信号被相应的探测器收集，并转化为电信号。
 

　　-信号处理与图像显示：探测器收集到的电信号经过放大、处理和转换后，输入到显像管或其他显示设备中。显像管中的电子束与扫描电镜中的电子束同步扫描，根据样品表面不同区域产生的信号强度差异，在荧光屏上形成明暗不同的图像，即扫描电镜图像。这样，我们就可以观察到样品表面的微观形貌和结构。

 

　　扫描式电子显微镜的使用注意事项：
 

　　1.样品要求
 

　　-尺寸适中：样品尺寸应适合样品台的大小和仪器的观察范围。
 

　　-干燥无水：样品必须干燥，避免水分影响真空度和成像质量。
 

　　-导电性良好：对于非导电样品，需进行镀膜处理以提高导电性。
 

　　2.仪器操作
 

　　-严格遵守操作规程：按照仪器操作手册进行操作，避免误操作导致仪器损坏或样品污染。
 

　　-控制真空度：定期检查真空泵和密封件，确保真空度符合要求。若真空度下降，应及时检查并修理。
 

　　-注意电子束参数：根据样品性质选择合适的电子束参数，避免过高的加速电压或探针电流对样品造成损伤。
 

　　3.安全防护
 

　　-防X射线：在观察过程中，注意防护X射线辐射，避免对人体造成伤害。
 

　　-防静电：在操作过程中，注意防静电措施，避免静电对仪器和样品造成干扰。
 

　　4.日常维护
 

　　-定期清洁：定期清洁仪器表面、样品室和镜头等部位，保持仪器整洁。
 

　　-检查耗材：定期检查并更换钨丝、光阑等耗材，确保仪器性能稳定。