显微仪器主要包括了光学显微镜和电子显微镜。光学显微镜的分辨率最高只能达到200 nm，有效放大倍率为1000~2000倍，无法研究如物质的分子、原子等小于200 nm的物质。故而，科学家们进而研究了电子显微镜。电子显微镜简称电镜（ Electron Microspy， EM ），它是利用电子束对样晶放大成像的一种显微镜，包括扫描电镜（Scanning Electron Microscopy， SEM）和透射电镜（ Transmission Electron Microscopy， TEM ）两大类型，其分辨率最高达到0.01 nm，放大倍率高达80万-100万倍。
一、扫描电子显微镜的产生与发展
十七世纪光学显微镜诞生之后，人类进入了微观世界的大门，许多新学科也应运而生。电子显微镜的实验和理论研究，又使科学技术跨进了亚显微世界，至今则已从分子领域开始进入原子世界。电子显微镜在细菌学、病毒学等方面为人类作出了杰出贡献，成为人们更加深入认识和了解自然界的强有力的工具。
卡诺尔（M.Knol1）和拉斯卡（ E. Ruska ）等发表了电子显微镜理论，发明了第一台透射电镜。1935年，世界上第一台定型的透射电镜产生后，法国卡诺尔就提出了扫描电镜的设计思想和工作原理，但是由于电子束直径达0.1-1毫米，加速电压仅为4千伏，所以图象很粗糙。1942年，剑桥大学的马伦（ D.M. Mullan ）在奥特雷（ C.W. Oatley）的指导下，制成世界上第一台扫描电镜（严格来说，应称为扫描反射电子显微镜）。但是，当时电子技术还很落后，其成象分辨率仅为1微米，比光学显微镜还低。1945年，法国布雷切特（ C. Brachet ）与美国兹沃里金（ V.K. Zworykin）等提出用低噪音电子倍增器来提高接收效率，可得到100埃的分辨率。1948年，奥特雷完成了重要的基础理论研究。第二次世界大战后，电子工业获得了飞跃的发展，从而加快了扫描电镜的研制步伐。1955年，英国史密斯（ K，C.A. Smith ）和奥特雷又改进增加了Y调制、定型的消象散器、微调节台、以及闪烁体一导光管-光电倍增管检测器系统，拍得了大景深的照片，为仪器的标准形式和商品化打下基础，而且特殊材料和精密机械加工精度等逐步有了保障。
1965年，英国剑桥大学仪器公司（ Cambridge Instr. Co）生产了世界上第一台商品扫描电镜（ Stereoscan ），其分辨率为500-1，000埃（A），比光学微镜高，放大倍率从几十倍到一万倍，其最大的特点是它购图象已不再像透射电镜和光学显微镜那样景深很小，而有很大的景深（由于有大焦深），显示出了物体的三维立体构，也就是平常所说的有立体感。
二、扫描电子显微镜的工作原理
在加速电压的作用下，由电子枪发射出来的电子束（直径50pm）经过磁透镜系统会聚，形成直径为5 nm的电子束，聚焦在样品表面上，在第二聚光镜和物镜之间的偏转线圈的作用下，电子束在样品上做光栅状扫描，电子和样品相互作用，产生信号电子。这些信号电子经探测器收集并转换为光子，再通过电信号放大器加以放大处理，最终成像在显示系统上。扫描电镜的工作原理与光学显微镜或透射电镜不同：在光学显微镜和透射电镜下，全部图像一次显出，是“静态”的；而扫描电镜则是把来自二次电子的图像信号作为时像信号，将一点一点的画面“动态”地形成三维的图像。
三、扫描电子显微镜的特点
扫描电镜的特点综合起来有以下几点：分辨率高、立体感强、放大倍率范围广、样品适应性大（包括样品的大小、种类、制样以及对扫描目的的要求）、样品受辐照损伤小及污染小和应用范围广。扫描电镜是各种技术专业深入发展的必不可少的工具之一，是科研人员的好帮手，在社会建设中应用前景十分广阔。
文章链接：仪器设备网 https://www.instrumentsinfo.com/technology/show-2255.html
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