扫描电镜的应用较为普遍，扫描电子显微镜原理是：通过光栅扫描技术来产生标本的放大图像。它引导聚焦的电子束穿过样品的矩形区域，当电子束通过时会产生能量损失。该能量会被转换成热、光、二次电子等能量同时反向散射电子。此时通过软件系统进行翻译转换后得到清晰的标本图像信息。从成像原理分析，扫描电子显微镜的分辨率会比透射电子显微镜的分辨率稍差。但它的优势在于可以利用表面处理，创建大样本的图像，尺寸可达几厘米，并且具有较大的景深。因此，来自 SEM 的图像可以较好地表达样品的真实形状。
此外，一种称为环境扫描电子显微镜 (ESEM) 的特定类型的 SEM 能够对潮湿或包含在气体中的样品进行成像。这增加了显微镜可以使用的可使用范围。
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