场发射扫描电子显微镜(FESEM)是一种高分辨率的电子显微镜，主要用于观察和分析固态样品的表面形貌以及进行微区成分分析。 FESEM利用二次电子成像原理，在纳米尺度上观察生物样品如组织、细胞、微生物以及生物大分子等，获得高分辨率的表面微形貌结构信息。此外，FESEM还配备高性能x射线能谱仪，能够同时进行样品表层的微区点线面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌和化学组分综合分析能力。
FESEM的工作原理是通过电子枪发射出高能电子束，经过磁透镜系统的精细汇聚后，形成细小的电子束扫描样品表面。当高能电子与样品相互作用时，会产生二次电子、背散射电子等信号，这些信号被探测器收集并转化为电信号，后在显示系统上形成高分辨率的图像。FESEM的分辨率可达1nm，放大倍数可达30万倍及以上，且景深大、视野广、成像立体效果好。
工作原理：
电子束产生：场发射电子枪在强电场下(通常需高真空环境)，使电子从阴极顶部逸出，形成高亮度、相干性好的电子束。
聚焦与扫描：电子束经电磁透镜聚焦成纳米级探针，在扫描线圈驱动下按栅格或特定路径扫描样品表面。
信号探测：电子束与样品相互作用激发多种信号，如：
二次电子(反映表面形貌，用于高分辨率成像)；
背散射电子(反映样品成分和原子序数差异)；
特征X射线(用于元素分析，需配合能谱仪EDS)。
成像与分析：探测器收集信号并转换为电信号，经处理后形成图像或谱图。
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