日本電子電鏡可對各種材料的物質表面形貌進行觀察，特別適用于不便進行破壞性處理的塊狀樣品；配合能譜儀可以對各種元素進行定性、定量分析；配合電子背散射衍射系統可進行織構、晶體取向等分析。廣泛應用于金屬材料、無機材料、高分子材料、催化劑、潤滑材料、地質礦物、金屬、沙漠、生物醫學等方面。
電子顯微鏡是以電子束作光源、電磁場作透鏡、具有高分辨率和放大倍率的顯微鏡。電鏡通過收集、整理和分析電子與樣品相互作用產生的各種信息而獲得物體的形貌和結構等。電鏡的類型也是利用電子信號的不同和成像的不同而進行分類。主要分為透射電子顯微電鏡、掃描電子顯微電鏡、分析電子顯微鏡和高壓電子顯微鏡。
日本電子電鏡簡稱掃描電鏡。掃描電鏡利用二次電子信號成像，用于觀察樣品表面形貌，圖像具有立體感。掃描電鏡的光源部分與透射電鏡相同，是由電子槍產生電子射線經聚光鏡聚焦形成一束極細的光斑稱為電子探針（electron probe）。電子探針受掃描發生器控制，在樣品表面進行逐點掃描，把樣品表面的原子外層的電子擊出，形成二次電子，二次電子被二次電子檢測器收集、轉換、放大、轉換到顯象管，由于顯象管的熒光屏上的畫面與樣品被電子束照射面呈嚴格同步掃描，逐點逐行一-一對應，這樣就能看出樣品表面形貌。二次電子發射越多的地方，在像上相應的點就越亮，反之則暗。由于二次電子產生的多少與電子束入射角度有關，也就是與樣品表面的起伏有關，所以熒光屏上得到的圖像反應了樣品表面的立體形貌。
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