台式扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)是利用电子束来对材料进行表面形貌和成分分析的仪器。相比传统光学显微镜，SEM具有更高的分辨率和更大的深度。主要分为四个部分：电子源、采样枪、电磁透镜系统和检测系统。
电子源产生高能电子束。电子源通常采用热阴极或冷阴极发射电子。在SEM中，电子源通常是热阴极电子枪，其通过加热导致阴极表面发射高能电子。
电子束通过采样枪。采样枪是一个正电压加速系统，用于将电子束加速到具有一定能量的状态，通常是几千伏到几十千伏。
电子束通过电磁透镜系统。电磁透镜系统主要由两个电磁透镜组成：透镜1和透镜2。透镜1是一个聚焦透镜，将电子束聚焦为一个尖锐的束。透镜2是一个扫描透镜，它通过改变电子束的路径，使其扫描样品表面。透镜2还可以调整电子束的聚焦大小和扫描速度。
电子束与样品的相互作用被检测系统记录。当电子束撞击样品表面时，会发生多种相互作用，如弹性散射、散射和透射等。检测系统主要包括两部分：信号探测器和显像系统。信号探测器可以检测不同种类的信号，并将其转换成电信号。显像系统将电信号转换为数字信号，并用来生成图像。
台式扫描电子显微镜的应用领域包括：
1.用于材料的表面形貌观察和分析，如金属、陶瓷、聚合物等材料的表面缺陷、晶体结构、纳米级颗粒等。
2.在生物学研究中，可以观察生物样品的表面结构，例如细胞、细菌、病毒、植物和动物组织的形态结构，从而研究细胞组织的生理功能和病理变化。
3.可以研究岩石、矿石和矿物的微观结构，分析其成分和晶体结构，帮助了解地球内部和地质过程。
4.可以观察和研究纳米级材料、纳米颗粒和纳米结构的形貌和特性，对纳米技术的研究和应用具有重要意义。
5.在制造业中，可以用于质量控制、表面缺陷分析和产品性能评价，例如电子元器件、机械零件、金属合金等的表面形态和微观结构分析。
