掃描電子顯微鏡(SEM)是1965年發明的細胞生物學研究工具，主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主要是樣品的二次電子發射。二次電子能夠產生樣品表面放大的形貌像，這個像是在樣品被掃描時按時序建立起來的，即使用逐點成像的方法獲得放大像。

　　一. 原理：

　　如果入射電子撞擊樣品表面原子的外層電子，把它激發出來，就形成低能量的二次電子，在電廠的作用下它可呈曲線運動，翻越障礙進入檢測器，使表面凹凸的各個部分都能清晰成像。二次電子的強度主要與樣品表面形貌有關。二次電子和背景散射電子共同用于掃描電鏡的成像。當探針很細，分辨率高時，基本收集的是二次電子二背景電子很少，稱為二次電子成像(SEI)。

　　二. 結構：由3個部分組成：真空系統，電子束系統，成像系統。

　　a 真空系統

　　真空系統主要包括真空泵和真空柱兩部分。

　　真空柱是一個密封的柱形容器。

　　真空泵用來在真空柱內產生真空。

　　電子束系統中的燈絲在普通大氣中會迅速氧化而失效，所以在使用SEM時需要用真空，或以純氮氣或惰性氣體充滿整個真空柱。為了增大電子的平均自由程，從而使得用于成像的電子更多。

　　b 電子束系統

　　電子束系統由電子槍和電磁透鏡兩部分組成，主要用于產生一束能量分布極窄的，電子能量確定的電子束用以掃描成像。

　　c 成像系統

　　成像系統和電子束系統均內置在真空柱種。真空柱底端用于放置樣品。