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电子显微镜的应用与技术电子显微镜(EM)是一种常用于生物学、材料科学和物理学领域的高分辨率成像技术。
与传统的光学显微镜不同，电子显微镜使用高速电子束代替光束，使得可以达到更高的空间分辨率。
在本文中，我们将探讨电子显微镜的应用、技术以及未来发展。
1. 电子显微镜的应用电子显微镜在现代科学和工程领域中有着广泛的应用。
在生物学和医学领域，电子显微镜被用于分析细胞结构和病原体的形态和组成。
在材料科学中，电子显微镜可以通过成像微观结构和组成，来预测物质的性能和行为。
它也被用于研究材料的缺陷、疏松度和压力，以及研究成分如何影响材料的性能和行为。
2. 电子显微镜的技术电子显微镜的技术包括扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。
在SEM中，高能电子束被聚焦到非常小的束斑上，然后通过扫描样品进行成像。
样品被铀金膜或其他材料蒙在顶部，这使得电子束通过样品后可以形成显微图像。
在TEM中，样品被放置在电子束的路径上，在样品内部的电子则通过镜头成像。
3. 未来的发展电子显微镜技术的未来发展主要集中在改善分辨率和速度，以及开发更好的样品制备方法。
在分辨率方面，科学家正在研究通过控制电子波的干涉来提高分辨率的方法。
针对制备样品的问题，未来的趋势是开发更智能的样品制备方法，以实现更快的制备速度和更高的可重复性。
总之，电子显微镜技术在生物学、材料科学和物理学中都起着至关重要的作用。
对于科学家来说，电子显微镜成为了解决科学难题的有力工具。
随着电子显微镜技术的不断发展，我们相信它将继续发挥更重要的作用，帮助我们更好地认识自然界和材料科学。
电子显微学技术电子显微学技术是一种利用电子束代替光束进行成像的方法，从而能显现出超乎普通光学显微镜的高精度结构细节。
这种技术在科学研究和工业生产中都有重要应用。
以下分别对其原理、种类及应用进行具体介绍。
一、电子显微学技术原理电子显微镜工作的主要原理是：利用电子枪出射的高能电子束射向样品，通过电子与样品原子之间的相互作用，使电子产生各种散射现象，然后利用电子透镜系统收集这些散射电子，形成显微图像。
由于电子的波长远小于可见光，所以电子镜的分辨率比光学镜要高得多。
二、电子显微学技术种类电子显微学技术主要有两种类型，扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。
1、扫描电子显微镜（SEM）SEM中的电子束以点状扫描样品表面，依据其反射、透射等情况，将逐点信息转化为电信号，然后经电子显微镜信号转换器转化为图像信号。
2、透射电子显微镜（TEM）TEM的工作原理是让一束电子束穿透薄膜样品，对穿透后的电子束进行成像，由此获取样品内部的结构信息。
其图像反映样品中的电子密度分布差异，能获得比SEM更高的分辨率。
三、电子显微学技术应用电子显微学技术广泛应用于许多科研领域和工业生产过程。
在科研领域中，电子显微学技术常用于生物学、医学、材料学等方向。
比如在研究生物样本时，可以通过电子显微学技术研究细胞内部的超微结构；在医学中，可以对疾病细胞进行观察，对病原体进行定位；在材料科学中，可以对材料微观结构、晶格缺陷等进行检测和分析。
在工业生产中，电子显微技术广泛应用于半导体工业、纳米科技、新材料研发等领域。
比如在半导体芯片的生产过程中，可以通过电子显微镜观察芯片的微观结构，保证生产质量；在纳米科技中，可以用于观察纳米材料的形态和结构，推动材料性能的提升。
综上，电子显微学技术利用电子束替代光束，达到超乎光学显微镜的高精度观察，应用广泛，为科研和工业生产提供了强大的工具。
尽管这项技术仍面临一些挑战，例如样品制备的困难，设备成本的高昂，但随着科研进步和技术发展，其性能及应用将进一步得到提升。
电镜显微技术在材料科学中的应用近年来，随着科学技术的飞速发展，材料科学也在不断地进步。
而在材料科学领域中，电子显微镜技术的应用，被认为是一种非常重要的手段。
下面，本文将会为您详细地介绍电子显微镜技术在材料科学领域中的应用。
一、电子显微镜技术的概述电子显微镜技术是当今高端材料科学研究人员必备的实验手段之一。
通过此技术，研究人员可以观察物质的形态和性质。
进而确定其组织结构及化学成分。
而与光学显微镜相比，电子显微镜技术可以在更高的分辨率下得到材料样品的细节图像。
这种高精度的分析，可以成为科学家们探究新材料的不二选择。
二、电子显微镜技术在材料科学中的应用1. 金属材料的研究金属材料在人类社会和现代工业生产中都具有巨大的价值和作用。
而电子显微镜技术可用于发现和研究不同金属的材料结构，进而更好地理解和探究这些材料的各种性质。
从而可以为生产制造提供重要的支持。
2. 高分子材料的研究高分子材料是目前人类社会中使用最广泛的一种新型材料。
通过电子显微镜技术，研究人员可观察高分子材料的各种细节和形态。
比如，通过断面观察，可探究高分子材料的微观结构和宏观形态。
进而研究其性质及特性，有助于材料的设计、原型开发和生产。
3. 无机非纳米材料的研究常规的扫描电镜技术，只能对晶体材料的表面结构进行观察。
而电子显微镜技术可以更好地观察材料的内部结构。
所以，在纳米材料还未发展起来的早期，电子显微镜技术在无机非纳米材料研究中的作用非常重要。
4. 纳米材料的研究纳米材料是一类重要的新材料。
纳米级的材料显微学研究技术对于研究纳米材料的结构和形态具有极为重要的作用。
电子显微镜技术可以提供足够的分辨率，对材料的微观结构、纳米粒子尺寸和形态等方面进行全面观察。
由此，科学家们可以提出更加精确的理论模型，促进纳米科学的发展。
三、电子显微镜技术在材料科学中的现状和未来当前，电子显微镜技术正在得到不断地升级和发展。
技术上的改进和尖端化，越来越赋予了电子显微镜技术在材料科学领域中的作用。
材料电子显微分析的功能特点及应用一．材料电子显微分析的功能特点。
显微分析是介观分析和微观分析的总称，是指利用光学显微镜或先进设备仪器所做的形貌观察、结构分析以及成分检验等。
介观分析的空间线度介于10-6~10-8m，可以借助于光学显微镜进行分析；而微观分析的空间线度为小于10-9~10-8m的微观粒子。
电子显微分析一方面利用电子束的波动性对被研究物体成像的形貌分析，另一方面利用其粒子性产生的信息进行结构和成分分析。
当聚集电子束入射样品待分析区域时，在电子束作用下产生特征X射线、二次电子、背反散电子、背散射电子衍射等各种信息。
通过对这些特征信息进行分析后，用以表征材料显微特性。
一般而言，电子显微分析要与常规的化学、金相及力学等分析手段结合。
在电子显微分析技术中，常用形貌、成分和结构分析方法可归纳为扫描电子分析和透射电子分析两大类。
在透射电子分析中，电镜的电子枪发射出电子束，电子在电场的作用下加速，经过两三个电磁透镜的作用后在样品表面聚焦成极细的电子束。
该细小的电子束在末透镜上方的双偏转线圈作用下在样品表面进行扫描，被加速的电子与样品相互作用，激发出各种信号，如二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子及阴极荧光等。
这些信号被按顺序、成比例地交换成视频信号、检测放大处理成像，从而在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。
新式扫描电子显微镜的二次电子像分辨率已达到3~4nm，放大倍数可从数倍原位放大到20万倍左右。
由于扫描电子显微的景深远比光学显微镜大，可以用它进行显微断口分析。
用扫描电子纤维纪念馆观察断口时，样品不必复制，可以直接进行观察，这给分析带来极大的方便。
在透射电子分析中，电镜的电子枪发出的高速电子束经聚光镜均匀照射到样品上，作为一种粒子，有的入射电子与样品发生碰撞，导致运动方向的改变，形成弹性散射电子；有的与样品发生非弹性碰撞，形成能量损失电子；有的被样品俘获，形成吸收电子。
作为一种波，电子束经过样品后还可发生干涉和衍射。
电子行业电子显微技术导言电子行业是现代科技领域的重要组成部分，而电子显微技术作为电子行业中的重要分支，在电子制造、电路设计和故障排除等方面扮演着关键角色。
本文将介绍电子显微技术的基本概念、应用领域以及未来发展趋势。
一、电子显微技术的概念电子显微技术是利用电子束、电子透射、电子扫描等原理和技术，对物质的微观结构进行观察、分析和研究的一种技术手段。
与传统光学显微镜不同，电子显微技术具有更高的分辨率和更大的深度观察范围，能够观察到更细微的细节和更复杂的结构，对于电子行业中微观器件的设计、制造和故障排查具有重要意义。
二、电子显微技术的应用领域1. 电子器件制造电子显微技术在电子器件制造过程中起到举足轻重的作用。
通过电子显微技术，可以观察到电子器件的微观结构，例如集成电路中的晶体管、电容器和电感器等。
通过对电子器件的微观结构进行分析，可以优化器件的设计和制造过程，提高器件的性能和可靠性。
2. 电路设计在电路设计过程中，电子显微技术可以帮助工程师观察电路中的微观结构和电信号传输的路径。
通过观察电路中的微观结构，可以发现潜在的电路设计缺陷和电信号传输问题，提前解决这些问题，确保电路的性能和可靠性。
3. 故障排除当电子器件或电路发生故障时，电子显微技术可以帮助工程师准确定位故障点，并观察到故障的具体原因。
通过观察故障点的微观结构和电信号传输的路径，工程师可以找到故障的根源，并采取相应的修复措施，提高故障排除的效率和准确性。
三、电子显微技术的发展趋势1. 电子显微技术的分辨率不断提升随着电子器件和电路的尺寸越来越小，对于电子显微技术的分辨率提出了更高的要求。
未来，电子显微技术将不断发展，提高分辨率，以便观察到更小的结构和更细微的细节。
2. 电子显微技术与人工智能的结合人工智能在电子行业中的应用越来越广泛，而电子显微技术也可以与人工智能结合，提高观察和分析的效率。
通过将电子显微图像与人工智能算法相结合，可以实现对图像的自动识别、分析和处理，进一步提高对物质微观结构的理解和利用。
显微分析在科研中的应用一、扫描电子显微镜分析（一）、扫描电子显微镜的工作原理扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。
试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。
其中二次电子是最主要的成像信号。
由电子枪发射的能量为5～35keV的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。
聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。
二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。
（二）、扫描电镜具有以下的特点(1) 可以观察直径为0～30mm的大块试样(在半导体工业可以观察更大直径)，制样方法简单。
(2) 场深大、三百倍于光学显微镜，适用于粗糙表面和断口的分析观察；图像富有立体感、真实感、易于识别和解释。
(3) 放大倍数变化范围大，一般为几十倍～几十万倍，对于多相、多组成的非均匀材料便于低倍下的普查和高倍下的观察分析。
(4) 具有相当高的分辨率，一般为3.5～6nm。
(5) 可以通过电子学方法有效地控制和改善图像的质量，如通过调制可改善图像反差的宽容度，使图像各部分亮暗适中。
采用双放大倍数装置或图像选择器，可在荧光屏上同时观察不同放大倍数的图像或不同形式的图像。
(6) 在不牺牲扫描电镜特性的情况下扩充附加功能。
与X射线谱仪配接，可在观察形貌的同时进行微区成分分析；配有光学显微镜和单色仪等附件时，可观察阴极荧光图像和进行阴极荧光光谱分析等。
(7) 可使用加热、冷却、拉伸、压缩和弯曲等样品台进行动态试验，观察在不同环境条件下的相变及形态变化等。
（三）、扫描电镜的主要结构扫描电子显微镜由电子光学系统、偏转系统、信号检测放大系统、图像显示和记录系统、电源系统和真空系统等部分组成。
电子显微技术在生物学上的应用随着科学技术的不断进步，电子显微技术在生物学领域的应用越来越广泛，成为研究生物学问题的重要工具。
电子显微技术具有高分辨率、高增强度、高对比度等特点，可以观察微观结构和细胞内部的细节，为生物学研究提供了强有力的手段。
下面就让我们来了解一些电子显微技术在生物学上的应用。
1. 透射电子显微镜技术在细胞学研究中的应用透射电子显微镜是应用于细胞学研究的一种重要工具。
通过透射电子显微镜，可以观察到微小的细胞学结构，比如说细胞膜的结构、纤毛的运动和肌纤维的结构等。
透射电子显微镜技术在细胞学研究中的应用越来越广泛，为解决生物学问题提供了重要的数据支持。
2. 扫描电镜技术在生物学上的应用扫描电镜是另一种常见的电子显微镜技术，其可成像的分辨率达到亚微米级别，在生物学中被广泛应用。
通过扫描电镜技术，可以观察到生物组织、单细胞以及细胞表面的结构，比如说红细胞、细胞核、叶绿体、根毛等。
此外，扫描电镜也可以被应用于材料科学领域，比如说观察材料表面的微观结构、粒度和状况等。
3. 胶体金粒子标记技术在免疫学研究中的应用在免疫学研究中，胶体金粒子标记技术被广泛应用。
通过胶体金粒子标记技术，可以将抗体或其他生物大分子标记为胶体金颗粒，从而在光学与电子显微镜技术中用于研究细胞和组织中的分子亚细胞位置及其表达水平等。
此外，胶体金粒子标记技术其还可用于分子生物学领域，比如说实现DNA微流控芯片的检测等。
4. 磁共振成像技术在生物学上的应用磁共振成像技术（MRI）在医学领域已被广泛应用，但是在生物学研究中也有其独特的应用。
通过MRI技术，可以观察到生物组织的骨骼结构、内部器官的大小、形态和位置等，并可用于评估器官的生理状况。
此外，MRI还可用于研究肉眼不可见的解剖结构、激素对器官的影响等方面。
以上是电子显微技术在生物学领域中常见的应用领域，我们可以看到，无论是透射电子显微镜、扫描电镜还是MRI技术，它们都极大地推动着生物学的进步和发展。
材料电子显微分析技术及应用X摘要：本文简单介绍了透射电子显微镜、扫描电子显微镜及电子探针分析技术的相关原理及应用。
其中包括电子衍射分技术、薄晶体衍射分析技术、二次电子成像、背散射电子成像以及电子探针的定性分析。
关键词：电镜，分析，原理，应用一透射电镜分析方法早在1927年，戴维逊（C. J. Davisson）等人就成功地进行了电子衍射实验，并从而证实了电子的波动性。
随着电子光学技术等的发展，几十年来，电子衍射已发展成为研究、分析材料结构的重要方法。
电子衍射分析方法立足于电子的波动性。
入射电子被样品中各个原子弹性散射，被各原子弹性散射的电子(束) 相互干涉，在某些方向上一致加强，即形成了样品的电子衍射波（束）。
依据入射电子的能量不同电子衍射可分为:高能电子衍射(HEED)和低能电子衍射(LEED)；依据电子束是否穿透样品可分为：透射式电子衍射和反射式电子衍射；反射式与高能量结合为：反射式高能电子衍射(RHEED)。
1.高能电子衍射高能电子衍射的入射电子能量10~200keV ，电子衍射方向和晶体样品中产生衍射晶面的晶面间距及电子入射波长的关系即电子衍射，产生的必要条件也由布拉格方程描述。
高能电子衍射主要适用于薄层样品的或者薄膜的分析。
其主要应用在以下几个方面：1、微区晶体结构分析和物象鉴定，如第二相在晶体中析出过程分析、晶界沉淀物分析、弥散离子物象鉴定等；2、晶体取向分析，如析出物与晶体取向关系、惯习面指数等；3、晶体缺陷分析。
2.低能电子衍射低能电子衍射以能量为10~500eV的电子束照射样品表面，产生电子衍射。
由于入射电子能量低，因而低能电子衍射给出的是样品表面1~5个电子层的结构信息，故低能电子衍射是分析晶体表面结构的重要方法。
低能电子衍射是分析晶体表面结构的重要方法，电子束一般以10~500eV的能量入射。
其主要应用在以下几方面：（1）利用低能电子衍射花样分析确定晶体表面及吸附层二维点阵单元网格的形状与大小；（2）利用低能电子衍射谱及有关衍射强度理论分析确定表面原子位置（单元网格内原子位置、吸附原子相对于基底原子位置等）及表面深度方向（两三个原子层）原子三维排列情况（层间距、层间原子相对位置、吸附是否导致表面重构等）；（3）利用衍射斑点的形状特征及相关的运动学理论等分析表面结构缺陷（点缺陷、台阶表面、镶嵌结构、应变结构、规则与不规则的畴界和反畴界）。
电子显微分析技术及应用材料测试技术是材料科学与工程研究以及应用的重要手段和方法,目的就是要了解、获知材料的成分、组织结构、性能以及它们之间的关系,即材料的基本性质和基本规律。
同时为发展新型材料提供新途径、新方法或新流程。
在现代制造业中,测试技术具有非常重要的地位和作用。
材料的组织形貌观察,主要是依靠显微镜技术,光学显微镜是在微米尺度上观察材料的组织及方法，电子显微分析技术则可以实现纳米级的观察。
透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子探针仪等已成为从生物材料、高分子材料到金属材料的广阔范围内进行表面分析的不可缺少的工具。
下面将主要介绍其原理及应用。
1.透射电子显微镜（TEM）a）透射电子显微镜 b)透射光学显微镜图1：透射显微镜构造原理和光路透射电子显微镜(TEM)是一种现代综合性大型分析仪器，在现代科学、技术的研究、开发工作中被广泛地使用。
所谓电子显微镜是以电子束为照明光源的显微镜。
由于电子束在外部磁场或电场的作用下可以发生弯曲，形成类似于可见光通过玻璃时的折射现象，所以我们就可以利用这一物理效应制造出电子束的“透镜”，从而开发出电子显微镜。
而作为透射电子显微镜(TEM)其特点在于我们是利用透过样品的电子束来成像，这一点有别于扫描电子显微镜。
由于电子波的波长大大小于可见光的波长(100kV的电子波的波长为0．0037nm，而紫光的波长为400nm)，根据光学理论，我们可以预期电子显微镜的分辨本领应大大优于光学显微镜。
图l是现代TEM构造原理和光路。
可以看出TEM的镜筒(Column)主要有三部分所构成：(1)照明系统，即电子枪；(2)成像系统，主要包括聚光镜、物镜、中间镜和投影镜；(3)观察系统。
通过TEM中的荧光屏，我们可以直接几乎瞬时观察到样品的图像或衍射花样。
我们可以一边观察，一边改变样品的位置及方向，从而找到我们感兴趣的区域和方向。
在得到所需图像后，可以利用相机照相的方法把图像记录下来。
现在新一代TEM也有的装备了数字记录系统，可以将图像直接记录到计算机中去，这样可以大大提高工作效率。
2.扫描电子显微镜（SEM）下图为扫描电子显微镜的原理结构示意图。
由三极电子枪发出的电子束经栅极静电聚焦后成为直径为50mm的电光源。
在2-30KV的加速电压下，经过2-3个电磁透镜所组成的电子光学系统，电子束会聚成孔径角较小，束斑为5-10m m的电子束，并在试样表面聚焦。
末级透镜上边装有扫描线圈，在它的作用下，电子束在试样表面扫描。
高能电子束与样品物质相互作用产生二次电子，背反射电子，X射线等信号。
这些信号分别被不同的接收器接收，经放大后用来调制荧光屏的亮度。
由于经过扫描线圈上的电流与显象管相应偏转线圈上的电流同步，因此，试样表面任意点发射的信号与显象管荧光屏上相应的亮点一一对应。
也就是说，电子束打到试样上一点时，在荧光屏上就有一亮点与之对应，其亮度与激发后的电子能量成正比。
换言之，扫描电镜是采用逐点成像的图像分解法进行的。
光点成像的顺序是从左上方开始到右下方，直到最後一行右下方的像元扫描完毕就算完成一帧图像。
这种扫描方式叫做光栅扫描。
图2：扫描电子显微镜的原理和结构示意图扫描电镜由电子光学系统，信号收集及显示系统，真空系统及电源系统组成。
1、电子光学系统电子光学系统由电子枪，电磁透镜，扫描线圈和样品室等部件组成。
其作用是用来获得扫描电子束，作为产生物理信号的激发源。
为了获得较高的信号强度和图像分辨率，扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
<1>电子枪：其作用是利用阴极与阳极灯丝间的高压产生高能量的电子束。
目前大多数扫描电镜采用热阴极电子枪。
其优点是灯丝价格较便宜，对真空度要求不高，缺点是钨丝热电子发射效率低，发射源直径较大，即使经过二级或三级聚光镜，在样品表面上的电子束斑直径也在5-7nm，因此仪器分辨率受到限制。
现在，高等级扫描电镜采用六硼化镧（LaB6）或场发射电子枪，使二次电子像的分辨率达到2nm。
但这种电子枪要求很高的真空度。
<2>电磁透镜其作用主要是把电子枪的束斑逐渐缩小，是原来直径约为50m m的束斑缩小成一个只有数nm的细小束斑。
其工作原理与透射电镜中的电磁透镜相同。
扫描电镜一般有三个聚光镜，前两个透镜是强透镜，用来缩小电子束光斑尺寸。
第三个聚光镜是弱透镜，具有较长的焦距，在该透镜下方放置样品可避免磁场对二次电子轨迹的干扰。
<3>扫描线圈其作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管内电子束在荧光屏上的同步扫描信号。
改变入射电子束在样品表面扫描振幅，以获得所需放大倍率的扫描像。
扫描线圈试扫描点晶的一个重要组件，它一般放在最后二透镜之间，也有的放在末级透镜的空间内。
<4>样品室样品室中主要部件是样品台。
它出能进行三维空间的移动，还能倾斜和转动，样品台移动范围一般可达40毫米，倾斜范围至少在50度左右，转动360度。
样品室中还要安置各种型号检测器。
信号的收集效率和相应检测器的安放位置有很大关系。
样品台还可以带有多种附件，例如样品在样品台上加热，冷却或拉伸，可进行动态观察。
近年来，为适应断口实物等大零件的需要，还开发了可放置尺寸在Φ125mm以上的大样品台。
2 信号收集及显示系统:图3：电子检测器其作用是检测样品在入射电子作用下产生的物理信号，然后经视频放大作为显像系统的调制信号。
在扫描电子显微镜中最普遍使用的是电子检测器，它由闪烁体，光导管和光电倍增器所组成（如图3）。
当信号电子进入闪烁体时将引起电离；当离子与自由电子复合时产生可见光。
光子沿着没有吸收的光导管传送到光电倍增器进行放大并转变成电流信号输出，电流信号经视频放大器放大后就成为调制信号。
这种检测系统的特点是在很宽的信号范围内具有正比与原始信号的输出，具有很宽的频带（10Hz-1MHz）和高的增益(105-106),而且噪音很小。
由于镜筒中的电子束和显像管中的电子束是同步扫描，荧光屏上的亮度是根据样品上被激发出来的信号强度来调制的，而由检测器接收的信号强度随样品表面状况不同而变化，那么由信号监测系统输出的反营养品表面状态的调制信号在图像显示和记录系统中就转换成一幅与样品表面特征一致的放大的扫描像。
3 真空系统和电源系统真空系统的作用是为保证电子光学系统正常工作，防止样品污染提供高的真空度，一般情况下要求保持10-4-10-5mmHg的真空度。
电源系统由稳压，稳流及相应的安全保护电路所组成，其作用是提供扫描电镜各部分所需的电源。
扫描电子显微镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器．它可以进行如下基本分析：（1）三维形貌的观察和分析；（2）在观察形貌的同时，进行微区的成分分析。
①观察纳米材料，扫描电子显微镜的一个重要特点就是具有很高的分辨率。
现已广泛用于观察纳米材料。
②进口材料断口的分析：扫描电子显微镜的另一个重要特点是景深大，图象富立体感。
③直接观察大试样的原始表面，它能够直接观察直径100mm，高50mm，或更大尺寸的试样，对试样的形状没有任何限制，粗糙表面也能观察，这便免除了制备样品的麻烦，而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度（背反射电子象）。
④观察厚试样，其在观察厚试样时，能得到高的分辨率和最真实的形貌。
⑤观察试样的各个区域的细节。
由于工作距离大（可大于20mm）。
焦深大（比透射电子显微镜大10倍）。
样品室的空间也大。
因此，可以让试样在三度空间内有6个自由度运动（即三度空间平移、三度空间旋转）。
且可动范围大，这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。
⑥在大视场、低放大倍数下观察样品，用扫描电子显微镜观察试样的视场大。
⑦观察生物试样。
同其他方式的电子显微镜比较，因为观察时所用的电子探针电流小，电子探针的能量也比较小（加速电压可以小到2kV）。
而且不是固定一点照射试样，而是以光栅状扫描方式照射试样。
因此，由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小，这一点对观察一些生物试样特别重要。
⑧进行动态观察。
在扫描电子显微镜中，成象的信息主要是电子信息，根据近代的电子工业技术水平，即使高速变化的电子信息，也能毫不困难的及时接收、处理和储存，故可进行一些动态过程的观察，如果在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀等附件，则可以通过电视装置，观察相变、断烈等动态的变化过程。
⑨从试样表面形貌获得多方面资料，在扫描电子显微镜中，不仅可以利用入射电子和试样相互作用产生各种信息来成象，而且可以通过信号处理方法，获得多种图象的特殊显示方法，还可以从试样的表面形貌获得多方面资料。
由于扫描电子显微镜具有上述特点和功能，所以越来越受到科研人员的重视，用途日益广泛。
现在扫描电子显微镜已广泛用于材料科学（金属材料、非金属材料、钠米材料）、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害（火灾、失效分析）鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。
电子探针仪电子探针的功能主要是进行微区成分分析。
其原理是用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品元素的特征x射线。
由莫塞莱定律可知，各种元素的特征X射线都具有各自确定的波长，并满足以下关系：图4 电子探针仪的结构示意图图4为电子探针仪的结构示意图。
由图可知，电子探针的镜筒及样品室和扫描电镜并无本质上的差别，因此要使一台仪器兼有形貌分析和成分分析两个方面的功能，往往把扫描电子显微镜和电子探针组合在一起。
电子探针的信号检测系统是X射线谱仪，用来测定特征波长的谱仪叫做波长分散谱仪(WDS)或波谱仪。
用来测定x射线特征能量的谱仪叫做能量分散谱仪(EDS)或能谱仪。
一、波长分散谱仪工作原理若在样品上方水平放置一块具有适当晶面间距d的晶体（分光晶体），入射X射线的波长、入射角和晶面间距三者符合布拉格方程2d sinθ＝λ时，这个特征波长的x射线就会发生强烈衍射，见图5。
不同波长的x射线以不同的入射方向入射时会产生各自的衍射束，若面向衍射束安置一个接收器，便可记录下不同波长的x射线，从而使样品作用体积内不同波长的X 射线分散并展示出来。
图5：分光晶体二、能量分散谱仪工作原理每种元素具有自己特定的x射线特征波长，而特征波长的大小则取决于能级跃迁过程中释放出的特征能量∆E。
能谱仪就是利用不同元素x射线光子特征能量不同这一特点来进行成分分析的。
图6 采用锂漂移硅检测器能量谱仪的方框图图6为采用锂漂移硅检测器能量谱仪的方框图。
x射线光子由锂漂移硅Si(Li)检测器收集，当光子进入检测器后，在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子－空穴对。
产生一个空穴对的最低平均能量 是一定的，因此由一个x射线光子造成的电子－空穴对的数目为N,。
入射X射线光子的能量越高，N就越大。
