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在sem中，电子束以栅网模式扫描样品。首先，电子在镜筒顶部生成电子。当电子的热能超过了源材料的功函数时，就会被释放出来，然后它们加速向带有正电荷的阳-速移动。整个电子镜筒必须处于真空状态。

像电子显微镜的所有组件一样，电子也被密封在特殊的真空室中以保护它不受污染、振动和噪音的影响。除了保护电子不受污染，天津台式电镜，真空环境有利于得到高分辨率图像。

若非真空环境，镜筒中可能存在其他原子和分子，它们与电子相互作用，使电子束发生偏转，从而降低图像。高真空环境也提高了镜筒内检测器对电子的收集效率。

二次电子(secondary electr)：电子束和样品作用，可将传导能带(conduction band)的电子击出，此即为二次电子，其能量约 < 50ev。由于是低能量电子，所以只有在距离样品表面约50~500?-范围内所产生之二次电子，才有机会逃离样品表面而被侦测到。由于二次电子产生的数量，会受到样品表面起伏状况影响，所以二次电子影像可以观察出样品表面之形貌特征。：入射电子和样品进行非弹性碰撞可产生连续x和特征x，前者系入射电子减速所放出的连续光谱，形成背景决定少分析之量，后者系特定能阶间之能量差，可藉以分析成分元素。