在材料領域，掃描電鏡技術扮演了極為重要的角色，廣泛用于多種材料形態結構，界面狀況，損傷機制和材料性能預測的研究。
自從1965年第一臺商品掃描電鏡問世以來，經過40多年的不斷改進，掃描電鏡的分辨率從第一臺的25nm提高到現在的0.01nm，而且大多數掃描電鏡都能與X射線波譜儀、X射線能譜儀等組合，成為一種對表面微觀世界能夠經行全面分析的多功能電子顯微儀器。
用掃描電鏡可直接對晶體缺陷及生成過程進行研究，可觀測金屬材料內部原子及其真實邊界的集結模式，還可觀測不同情況下邊界的運動模式，也可對晶體進行表面機械加工造成的破壞及輻射損傷進行檢驗等等。
掃描電鏡大致可以分為鏡體與電源電路系統兩個組成部分。鏡體部分主要包括電子光學系統，信號收集與顯示系統，真空抽氣系統。
(1)電子光學系統
由電子槍，電磁透鏡，掃描線圈和樣品室等部件組成。其作用是用來獲得掃描電子束，作為信號的激發源。為了獲得較高的信號強度和圖像分辨率，掃描電子束應具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑。
(2)信號收集及顯示系統
檢測樣品在入射電子作用下產生的物理信號，然后經視頻放大作為顯像系統的調制信號。現在普遍使用的是電子檢測器，它由閃爍體，光導管和光電倍增器所組成。
(3)真空系統
真空系統的作用是為保證電子光學系統正常工作，防止樣品污染，一般情況下要求保持10-4~10-5Torr的真空度。
(4)電源系統
電源系統由穩壓，穩流及相應的安全保護電路所組成，其作用是提供掃描電鏡各部分所需的電源。
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