掃描電鏡（SEM）之所以必須在真空環(huán)境下工作，主要有以下幾個原因：

1. 保證電子束傳播穩(wěn)定

電子束在空氣中會與氣體分子頻繁碰撞，發(fā)生散射，導(dǎo)致束斑發(fā)散、聚焦不良，分辨率大幅下降。

在高真空下，電子可以自由傳播，保持束斑精細，從而獲得清晰的成像。

2. 避免信號干擾

空氣分子被電子轟擊后會產(chǎn)生雜散信號，影響探測器接收到的有效信息。

真空環(huán)境減少氣體分子數(shù)量，使信號主要來自樣品本身，提高成像和分析的準確性。

3. 防止電子槍損壞

大多數(shù) SEM 使用熱發(fā)射或場發(fā)射電子槍，要求高真空（10??–10?? Pa 級）才能保證電子源穩(wěn)定。

否則氣體分子會污染燈絲或場發(fā)射尖端，縮短壽命，甚至導(dǎo)致放電損壞。

4. 避免樣品與氣體反應(yīng)

如果不抽真空，樣品表面可能與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，影響結(jié)構(gòu)或成像質(zhì)量。

真空還減少了樣品被污染的可能性。

5. 確保探測器正常工作

SEM 探測的信號（如二次電子、背散射電子、X 射線）能量較低，易被空氣分子吸收。

真空保證這些信號能順利傳到探測器，提高檢測靈敏度。