德國蔡司掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描，激發出各種物理信息。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。
當一束極細的高能入射電子轟擊掃描樣品表面時，被激發的區域將產生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區域產生的電磁輻射。同時可產生電子-空穴對、晶格振動(聲子)、電子振蕩(等離子體)。
今天小編要與大家分享的是德國蔡司掃描電鏡的三個主要組成系統：
1、電子光學系統
包括電子槍、電磁透鏡、掃描線圈、樣品室等，主要用于產生一束能量分布窄的、電子能量確定的電子束用以掃描成象。熱發射電子需要電磁透鏡來成束，所以在用熱發射電子槍的掃描電鏡上。通常會裝配兩組：匯聚透鏡和物鏡，匯聚透鏡僅僅用于匯聚電子束，與成象會焦無關;物鏡負責將電子束的焦點匯聚到樣品表面。掃描線圈的作用是使電子束偏轉，并在樣品表面作有規則的掃動，電子束在樣品上的掃描動作和顯像管上的掃描動作保持嚴格同步，因為它們是由同一掃描發生器控制的。
2、信號探測處理和顯示系統
電子經過一系列電磁透鏡成束后，打到樣品上與樣品相互作用，會產生二次電子、背散射電子、俄歇電子以及X射線等一系列信號。所以需要不同的探測器譬如二次電子探測器、X射線能譜分析儀等來區分這些信號以獲得所需要的信息。雖然X射線信號不能用于成象，但習慣上，仍然將X射線分析系統劃分到成象系統中。
3、真空系統
主要包括真空泵和真空柱兩部分。真空柱是一個密封的柱形容器，真空泵用來在真空柱內產生真空。有機械泵、油擴散泵以及渦輪分子泵三大類，機械泵加油擴散泵的組合可以滿足配置鎢燈絲槍的掃描電鏡的真空要求，但對于裝置了場致發射槍或六硼化鑭及六硼化鈰槍的掃描電鏡，則需要機械泵加渦輪分子泵的組合。成象系統和電子束系統均內置在真空柱中。真空柱底端即為右圖所示的樣品室，用于放置樣品。需要真空的原因包括：一是電子束系統中的燈絲在普通大氣中會迅速氧化而失效，所以需要抽真空。二是為了增大電子的平均自由程，從而使得用于成象的電子更多。
