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扫描电镜主要应用于对样品微区形貌，结构与组成进行观察与分析。它以分辨率高，景深好和操作简单而被广泛应用与材料学，物理学，化学，生物学，考古学，地矿学和微电子工业
扫描电镜是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段，利用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应从而微观成像，其成像富有立体感，利用扫描电镜我们可直接观察各种样品表面的细微结构。
扫描电镜在生物医学领域有广泛的应用，主要应用于细胞或组织样本表面超微结构的观察分析，例如细胞表面结构，气管，肠道，皮肤、纳米药物、生物医学材料、细菌、真菌等。
扫描电镜可以研究岩土组成，构造和坚固性。可用来观测宇宙尘，陨石及月岩等的形态特征，构造，以便对推断其成因和认识宁宙提供了有效资料；可以对古微生物化石形态，排列方式进行研究，对测定地质年代及地层形成古地理环境等提供数据。
扫描电镜可用于观察生物活性钛材料和生物陶瓷材料以及这些材料经过特殊处理后的表面形貌以及羟基磷灰石或细胞在这些材料表面的生长情况。
此外，扫描电镜还能用于观察水凝胶的孔洞结构，胶原的纤维结构，人工骨的孔分布情况以及磁性生物显影材料的尺度及包覆情况等，为改善合成工艺，制备性能的生物材料提供了依据。如图6所示，显示的是钛片经不同方法处理后在表面生长羟基磷灰石的情况。
扫描电镜的焦深比透射电子显微镜大10倍，比光学显微镜大数百倍。由于图像景深大，因此扫描得出的电子像富有立体感，具有三维形态。相较于其他显微镜，能够提供更多的信息。
扫描电镜可粗略分为镜体和电源电路系统两部分。镜体部分由电子光学系统、信号收集和显示系统以及真空抽气系统组成。
扫描电镜的特点是：
①、观察试样为不同大小的固体（块状、薄膜、颗粒），并可在真空中直接进行观察。
②、试样应具有良好的导电性能，不导电的试样，其表面一般需要蒸涂一层金属导电膜。
③、试样表面一般起伏（凹凸）较大。
④、观察方式不同，制样方法有明显区别。
⑤、试样制备与加速电压、电子束流、扫描速度（方式）等观察条件的选择有密切关系。
扫描电镜主要用于：观察纳米材料，材料断口的分析，直接观察原始表面，观察厚试样，观察各个区域的细节，大视场低放大倍数观察，从高到低倍的连续观察，观察生物试样，进行动态观察，从形貌获得资料等等。
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