扫描电镜是一种现代的细胞生物学研究工具，于1965年发明。它主要使用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用非常窄的电子束扫描样品，并通过电子束和样品。

该效应产生各种效应，主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面的放大图像。在扫描样品时按时间序列创建此图像，即使用逐点成像获得放大的图像。

扫描电镜由三个主要部分组成：真空系统，电子束系统和成像系统。真空系统主要包括真空泵和真空塔。真空柱是密封的圆柱形容器。

真空泵用于在真空塔内产生真空。机械泵有三种，油扩散泵和涡轮分子泵。机械泵和油扩散泵的组合可以满足钨枪的扫描电镜的真空要求。

但场发射枪或六硼化镧的扫描电镜可以满足真空要求。需要机械泵和涡轮分子泵的组合。成像系统和电子束系统都内置在真空柱中。真空柱的底端是右侧所示的用于放置样品的密封室。

电子束系统中的灯丝会被迅速氧化并在普通气氛中失效，因此，除了在扫描电镜中使用真空外，通常还需要在整个真空塔中填充纯氮气或惰性气体。

电子束系统由电子枪和电磁透镜组成。它主要用于生成能量分布窄的电子束，并确定电子能量以进行扫描成像。电子枪用于产生电子。有两个主要类别，总共三个。

一种类型是利用场发射效应产生电子，称为场发射电子枪。这种电子枪非常昂贵，超过100,000美元，并且需要小于10-10托的很高真空度。但是，它的寿命至少为1000小时，并且不需要电磁透镜系统。

另一种是利用热发射效应产生电子，包括钨枪和六硼化镧枪。钨枪的使用寿命为30到100个小时，价格便宜，但是图像却不如另两个更明亮，通常不像价格便宜或标准扫描电镜配置。

在场发射电子枪和钨枪之间，六硼化物枪的寿命在200到1000小时之间。价格大约是钨枪的十倍。图像的亮度是钨枪的5至10倍。它需要比钨枪高一点。真空度，一般在10-7托以上；但是它比钨枪更容易发生过饱和和热激励。

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