(1)為什么要保持真空？

電子束系統(tǒng)中的燈絲在普通大氣中會迅速氧化而失效，所以除了在使用 SEM 時需要用真空以外，平時還需要以純氮氣或惰性氣體充滿整個真空柱。同時也可以增大電子的平均自由程，從而使得用于成像的電子更多。

(2)用于產(chǎn)生電子束的電子槍有什么要求？

電子槍的作用是利用陰極與陽極燈絲間的高壓產(chǎn)生高能量的電子束。目前大多數(shù)掃描電鏡采用熱陰極電子槍（如鎢絲）。其優(yōu)點是燈絲價格較便宜，對真空度要求不高，缺點是鎢絲熱電子發(fā)射效率低，發(fā)射源直徑較大，即使經(jīng)過二級或三級聚光鏡，在樣品表面上的電子束斑直徑也在 5-7nm，因此儀器分辨率受到限制。而高等級掃描電鏡采用六硼化鑭（LaB6）或場發(fā)射電子槍（熱場/冷場），使二次電子像的分辨率達到 2nm。但這種電子槍要求很高的真空度。

2. 測試原理

試樣在電子束作用下，激發(fā)出各種信號，對其中的二次電子或者背散射電子進行收集，經(jīng)信號處理放大系統(tǒng)后，輸送到顯像管柵極以調(diào)制顯像管的亮度。試樣表面上任一點所收集來的信號強度與顯像管屏上相應(yīng)點亮度之間是一一對應(yīng)的。

3. 特點

• 分辨本領(lǐng)強，主要用于表面分析；

• 放大倍率變化范圍大；

• 景深大，圖像立體感強；

• 試樣制備簡單；

• 可以通過電子學(xué)的方法有效控制和改善圖像質(zhì)量；

• 可以同時進行微觀形貌觀察、微區(qū)成分分析和晶體結(jié)構(gòu)分析。

4. 用途

（1）掃描電鏡用途

• 可以研究材料表面和斷面的微觀形貌（最主要）；

• 如有配置能譜分析儀或波譜儀，可對材料的微區(qū)成分進行定性和半定量分析（對特征X射線）

• 如有背散射電子衍射儀，還可以對材料的晶體結(jié)構(gòu)進行分析；

（2）兩種成像模式

掃描電鏡的二次電子像和背散射電子像是非常重要的兩種成像模式，二次電子像的分辨率高，特別適合觀察材料的相貌（主要表面形貌程度），背散射電子像可以反映材料的成分信息（主要原子序數(shù)襯度）；

為什么二次電子具有表面形貌襯度，而背散射電子具有原子序數(shù)襯度？(重要）
因為表面上陡峭處以及邊緣處附近電子“逃逸距離"更小，從而更多被收集，在屏幕上會更亮，從而具有表面形貌襯度。
而原子序數(shù)越大的原子核對電子的背散射能力越強，背散射電子被收集到更多，在屏幕上更亮，從而具有原子序數(shù)襯度。