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掃描電鏡（ScanningElectronMicroscope，SEM）是一種高分辨率的電子顯微鏡，廣泛應用于材料科學、生物學、地質(zhì)學等多個領域。其工作原理基于電子與物質(zhì)間的相互作用，通過發(fā)射電子束并使其在樣品表面掃描，從而激發(fā)樣品產(chǎn)生各種物理信號，這些信號再被收集、放大并轉(zhuǎn)換成圖像。
在工作時，掃描電鏡的電子槍發(fā)射出電子束，這些電子在加速電壓的作用下，經(jīng)過電磁透鏡聚焦成細小的束斑。隨后，電子束在掃描線圈的作用下，按一定規(guī)律在樣品表面進行掃描。當電子束照射到樣品表面時，會與樣品中的原子發(fā)生相互作用，激發(fā)出二次電子、背散射電子等信號。這些信號被相應的探測器接收，并經(jīng)過放大處理后，最終轉(zhuǎn)換成圖像顯示在屏幕上。
結(jié)構(gòu)組成方面，掃描電鏡主要由電子光學系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、信號收集系統(tǒng)、圖像顯示和記錄系統(tǒng)、真空系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)六大部分組成。其中，電子光學系統(tǒng)負責產(chǎn)生和聚焦電子束；掃描系統(tǒng)控制電子束在樣品表面的掃描；信號收集系統(tǒng)接收并放大樣品激發(fā)出的信號；圖像顯示和記錄系統(tǒng)將放大后的信號轉(zhuǎn)換成圖像并記錄下來；真空系統(tǒng)確保鏡筒和樣品室中的高真空環(huán)境，以避免電子束與氣體分子發(fā)生碰撞；電源系統(tǒng)為整個儀器提供所需的電力。
綜上所述，掃描電鏡憑借其的工作原理和精細的結(jié)構(gòu)組成，在微觀世界的探索中發(fā)揮著不可替代的作用。
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