掃描電子顯微鏡(SEM)是一種介于透射電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種觀察手段。其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(zhì)間的相互作用，來激發(fā)各種物理信息，對這些信息收集、放大、再成像以達(dá)到對物質(zhì)微觀形貌表征的目的。新式的掃描電子顯微鏡的分辨率可以達(dá)到1nm；放大倍數(shù)可以達(dá)到30萬倍及以上連續(xù)可調(diào)；并且景深大，視野大，成像立體效果好。此外，掃描電子顯微鏡和其他分析儀器相結(jié)合，可以做到觀察微觀形貌的同時進(jìn)行物質(zhì)微區(qū)成分分析。掃描電子顯微鏡在巖土、石墨、陶瓷及納米材料等的研究上有廣泛應(yīng)用。因此掃描電子顯微鏡在科學(xué)研究領(lǐng)域具有重大作用。
掃描電子顯微鏡基本的功能是對各種固體樣品表面進(jìn)行高分辨形貌觀察。大景深圖像是掃描電鏡觀察的特色，例如：生物學(xué)，植物學(xué)，地質(zhì)學(xué)，冶金學(xué)等等。觀察可以是一個樣品的表面，也可以是一個切開的面，或是一個斷面。冶金學(xué)家直接看到原始的或磨損的表面。可以很方便地研究氧化物表面，晶體的生長或腐蝕的缺陷。它一方面可更直接地檢查紙，紡織品，自然的或制備過的木頭的細(xì)微結(jié)構(gòu)，生物學(xué)家可用它研究小的易碎樣品的結(jié)構(gòu)。例如：花粉顆粒，硅藻和昆蟲。另一方面，它可以拍出與樣品表面相應(yīng)的立體感強(qiáng)的照片。
掃描電子顯微鏡用途：
三維形貌的觀察和分析；在觀察形貌的同時，進(jìn)行微區(qū)的成分分析。
觀察納米材料。所謂納米材料就是指組成材料的顆粒或微晶尺寸在0.1～100 nm范圍內(nèi)，在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。
進(jìn)行材料斷口的分析。掃描電子顯微鏡的另一個重要特點是景深大，圖象富有立體感。掃描電子顯微鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學(xué)顯微鏡大幾百倍。
觀察厚試樣。其在觀察厚試樣時，能得到高的分辨率和真實的形貌。掃描電子顯微的分辨率介于光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡之間。
進(jìn)行從高倍到低倍的連續(xù)觀察。放大倍數(shù)的可變范圍很寬，且不用經(jīng)常對焦。掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)范圍很寬(從5到20萬倍連續(xù)可調(diào))，且一次聚焦好后即可從高倍到低倍，從低倍到高倍連續(xù)觀察，不用重新聚焦，這對進(jìn)行事故分析方便。
