日本電子電鏡是一個(gè)復雜的系統，濃縮了電子光學(xué)技術(shù)、真空技術(shù)、精細機械結構以及現代計算機控制技術(shù)。成像是采用二次電子或背散射電子等工作方式，隨著(zhù)掃描電鏡的發(fā)展和應用的拓展，相繼發(fā)展了宏觀(guān)斷口學(xué)和顯微斷口學(xué)。是在加速高壓作用下將電子槍發(fā)射的電子經(jīng)過(guò)多級電磁透鏡匯集成細小(直徑一般為1~5nm)的電子束(相應束流為101-1012A)。在末級透鏡上方掃描線(xiàn)圈的作用下，使電子束在試樣表面做光柵掃描(行掃+幀掃)。
入射電子與試樣相互作用會(huì )產(chǎn)生二次電子、背散射電子、X射線(xiàn)等各種信息。這些信息的二維強度分布隨著(zhù)試樣表面的特征而變(這些特征有表面形貌、成分、晶體取向、電磁特性等等)，將各種探測器收集到的信息按順序、成比率地轉換成視頻信號，再傳送到同步掃描的顯像管并調制其亮度，就可以得到一個(gè)反應試樣表面狀況的掃描圖像[1]。如果將探測器接收到的信號進(jìn)行數字化處理即轉變成數字信號，就可以由計算機做進(jìn)一步的處理和存儲。主要是針對具有高低差較大、粗糙不平的厚塊試樣進(jìn)行觀(guān)察，因而在設計上突出了景深效果，一般用來(lái)分析斷口以及未經(jīng)人工處理的自然表面。
日本電子電鏡特點(diǎn)：
(1)樣品可以在樣品室中作三維空間的平移和旋轉，因此可以從各種角度對樣品進(jìn)行觀(guān)察。
(2)景深大，圖像富有立體感，可直接觀(guān)察各種試樣凹凸不平表面的細微結構。掃描電鏡的景深較光學(xué)顯微鏡大幾百倍，比透射電鏡大幾十倍。
(3)圖像的放大范圍廣，分辨率也比較高?？煞糯笫畮妆兜綆资f(wàn)倍，它基本上包括了從放大鏡、光學(xué)顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學(xué)顯微鏡與透射電鏡之間，可達3nm。
(4)電子束對樣品的損傷與污染程度較小。
(5)能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀(guān)察(如動(dòng)態(tài)拉伸、壓縮、彎曲、升降溫等)。
(6)在觀(guān)察形貌的同時(shí)，還可利用從樣品發(fā)出的其他信號做微區成分及晶體學(xué)分析。
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