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在材料領域中，掃描電鏡顯微鏡發揮著極其重要的作用，被廣泛應用于各種材料的形態結構、界面狀況、損傷機制及材料性能預測等方面的研究。利用掃描電鏡可以直接研究晶體缺陷及其產生過程，可以觀察金屬材料內部原子的集結方式和它們的真實邊界，也可以觀察在不同條件下邊界移動的方式，還可以檢查晶體在表面機械加工中引起的損傷和輻射損傷等。
掃描電鏡顯微鏡可粗略分為鏡體和電源電路系統兩部分。鏡體部分由電子光學系統、信號收集和顯示系統以及真空抽氣系統組成。
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。
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。
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。
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。
掃描電鏡試樣制備比較簡單。在保持材料原始形狀情況下，可以直接觀察和研究試樣表面形貌及其它物理效應(特征)，這是掃描電鏡的一個突出優點。掃描電鏡的有關制樣技術是以透射電鏡、掃描電鏡顯微鏡及電子探針X射線顯微分析制樣技術為基礎發展起來的，有些方面還兼具透射電鏡制樣技術，所用設備也基本相同。
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