Как работи сканиращият електронен микроскоп (SEM)?

Източникът на светлина за електронните и електромагнитните лещи идва от волфрамова лампа, поставена в горната част на колоната, подобна на тази на трансмисионен електронен микроскоп.
Когато топлинна енергия се приложи към източник на електрони, електроните се излъчват и се движат бързо към анода, който носи положителен заряд.
Електронният лъч активира излъчването на първично разпръснати (първични) електрони с високо енергийно ниво и вторични електрони с ниско енергийно ниво от повърхността на пробата. Електронният лъч взаимодейства с пробата, за да произведе сигнал, който дава информация за повърхностната топография и състава на пробата.
Пробите могат да бъдат визуализирани под SEM без специална обработка и дори изсушени на въздух проби могат да бъдат изследвани директно. Въпреки това, микробните проби трябва да бъдат фиксирани, дехидратирани и изсушени, за да се запазят структурните характеристики на клетките и да се предотврати клетъчен колапс, когато са изложени на микроскопия във висок вакуум.
Пробата е монтирана и покрита с тънък слой тежки метални елементи, за да се позволи пространствено разпръскване на заряда върху повърхността на пробата, което може да създаде по-добре изображения с по-висока разделителна способност.
Сканирането на този микроскоп се постига чрез накланяне на електронен лъч напред и назад през тънък участък от микроскопа. Когато електроните достигнат образеца, повърхността освобождава малки електрони aw, наречени вторични електрони, които след това се улавят от специален детектор.
Когато вторичните електрони пристигнат и влязат в детектора, те удрят сцинтилатор (луминесцентен материал, който флуоресцира, когато бъде ударен от заредени частици или високоенергийни фотони). Това излъчва светкавица, която след това се преобразува в електрически ток от фотоумножителна тръба, която изпраща сигнал към електроннолъчевата тръба. Това ще създаде изображения, които изглеждат като телевизионни изображения, които могат да се гледат и снимат.
Броят на вторичните електрони, които влизат в детектора, е силно определен от естеството на пробата, т.е. повдигнатата повърхност получава по-голям брой електрони, които влизат в детектора, докато вдлъбнатата повърхност получава по-малко електрони, които достигат до повърхността и следователно по-малко електрони, които влезте в детектора.
Поради това повдигнатите повърхности изглеждат по-ярки на екрана, докато вдлъбнатите повърхности изглеждат по-тъмни на екрана.