鎢燈絲電鏡成像所用的物理信號是電子束轟擊固體樣品而激發(fā)產(chǎn)生的。具有一定能量的電子，當(dāng)其入射固體樣品時，將與樣品內(nèi)原子核和核外電子發(fā)生彈性和非單生散射過程，激發(fā)固體樣品產(chǎn)生多種物理信號，如二次電子、背散射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子等。

　　SEM中的三種主要信號：

　　背散射電子：入射電子在樣品中經(jīng)散射后再從上表面射出來的電子。反映樣品表面不同取向、不同平均原子量的區(qū)域差別。

　　二次電子：由樣品中原子外殼層釋放出來，在掃描電子顯微術(shù)中反映樣品上表面的形貌特征。

　　x射線：入射電子在樣品原子激發(fā)內(nèi)層電子后外層電子躍遷至內(nèi)層時發(fā)出的光子。

　　其他信號：

　　俄歇電子：入射電子在樣品原子激發(fā)內(nèi)層電子后外層電子躍遷至內(nèi)層時，多余能量轉(zhuǎn)移給外層電子，使外層電子掙脫原子核的束縛，成為俄歇電子。

　　透射電子：電子穿透樣品的部分。這些電子攜帶著被樣品吸收、衍射的信息，用于透射電鏡的明場像和透射掃描電鏡的掃描圖像，以揭示樣品內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的形貌特征。

　　鎢燈絲電鏡的優(yōu)點：

　　·高的分辨率。由于超高真空技術(shù)的發(fā)展，場發(fā)射電子槍的應(yīng)用得到普及，現(xiàn)代先進的掃描電鏡的分辨率已經(jīng)達到1納米左右。

　　·有較高的放大倍數(shù)，20-20萬倍之間連續(xù)可調(diào)。

　　·有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結(jié)構(gòu)。

　　·試樣制備簡單。

　　·可直接觀察大塊試樣。

　　·適用于固體材料樣品表面和界面分析。

　　·適合于觀察比較粗糙的表面：材料斷口和顯微組織三維形態(tài)。