全自動掃描電子顯微鏡是一種用于高分辨率微區(qū)形貌分析的儀器。具有景深大、分辨率高，成像直觀、立體感強、放大倍數(shù)范圍寬以及待測樣品可在三維空間內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)和傾斜等特點。另外具有可測樣品種類豐富，幾乎不損傷和污染原始樣品以及可同時獲得形貌、結(jié)構(gòu)、成分和結(jié)晶學(xué)信息等優(yōu)點。
全自動掃描電子顯微鏡類型多樣，不同類型的掃描電子顯微鏡存在性能上的差異。根據(jù)電子槍種類可分為三種：場發(fā)射電子槍、鎢絲槍和六硼化鑭。其中，場發(fā)射掃描電子顯微鏡根據(jù)光源性能可分為冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡和熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡。
冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡對真空條件要求高，束流不穩(wěn)定，發(fā)射體使用壽命短，需要定時對針尖進行清洗，僅局限于單一的圖像觀察，應(yīng)用范圍有限；而熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡不僅連續(xù)工作時間長，還能與多種附件搭配實現(xiàn)綜合分析。
電子顯微鏡利用電子成像，類似于光學(xué)顯微鏡使用可見光成像。由于電子的波長遠(yuǎn)小于光的波長，所以電子顯微鏡的分辨率要高于光學(xué)顯微鏡的分辨率。
像電子顯微鏡的所有組件一樣，電子槍也被密封在特殊的真空室中以保護它不受污染、振動和噪音的影響。除了保護電子槍不受污染，真空環(huán)境有利于得到高分辨率圖像。
若非真空環(huán)境，鏡筒中可能存在其他原子和分子，它們與電子相互作用，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而降低圖像質(zhì)量。高真空環(huán)境也提高了鏡筒內(nèi)檢測器對電子的收集效率。
