電子槍為掃描式電子顯微鏡之電子光源，主要考慮因素在于高亮度、光源區(qū)愈小愈好，以及高穩(wěn)定度。目前電子的產(chǎn)生方式多為利用加熱燈絲（陰極）放出電子，主要的電子槍材料包括（1）鎢燈絲；（2）LaB6硼化鑭；及（3）場發(fā)射電子槍三種。考慮燈絲材料的熔點(diǎn)、氣化壓力、機(jī)械強(qiáng)度及其他因素后，目前最便宜的材料為鎢絲。在特殊狀況下如要求更高亮度及應(yīng)定性時，則使用場發(fā)射電子槍可獲得更佳之解析度，但真空度的要求也相對提高。

相較于穿透式電子顯微鏡（TEM），掃描式電子顯微鏡試件之製備是相當(dāng)容易的；唯掃描式電子顯微鏡所使用的試件必須是導(dǎo)電體，因此對金屬試件之研究，無須特殊處理即可直接觀察；非導(dǎo)體如礦物、聚合物等，則須真空蒸鍍處理，鍍上一層導(dǎo)電性良好之金屬膜或碳膜，再作觀察（試片製作程序如圖3-13所示）。生物及醫(yī)學(xué)的試件則須先作脫水乾燥處理，或利用液態(tài)氮作冷凍處理，然后再蒸鍍。蒸鍍常用真空蒸鍍機(jī)（Sputter）及真空鍍碳機(jī)（Vacuum Carbon Evaporater）。 

掃描線圈上的電流與顯像管相對應(yīng)偏轉(zhuǎn)線圈上的電流是同步的，因此試件表面上任意點(diǎn)所產(chǎn)生之訊號將與顯像管之螢光屏上對應(yīng)點(diǎn)約亮度一一對應(yīng)。此種逐點(diǎn)成像的原理，利用電子束在試件上掃描，打在試件上的每一點(diǎn)，螢光屏上即出現(xiàn)一亮點(diǎn)與之對應(yīng)，且隨著相對應(yīng)檢測器所接收訊號之強(qiáng)弱而有不同之亮度。試件之特徵、形貌、結(jié)構(gòu)，即由此亮點(diǎn)組合成像，一一表現(xiàn)出來。

二次電子為入射一次電子進(jìn)入試件后，從試件表面50～500A° 深度之層內(nèi)所激發(fā)產(chǎn)生的電子（如圖3-11所示），能量約在0～50eV之間。二次電子的激發(fā)量隨入射電子能量之增加而增加，但達(dá)到一定值之后會再度遞減，主要原因是隨入射電子能量之增加，電子穿透之深度加大，所生成之二次電子由于逸出表面之路徑增長，不易到達(dá)試件之表面，故而其激發(fā)量漸減。二次電子屬于低能量電子，對試件的表面非常敏感，故能有效地表現(xiàn)試件之微觀形貌特徵。二次電子之生成與試件的關(guān)係，可由圖3-12得知，二次電子是由圖中燈泡形狀的區(qū)域所產(chǎn)生，但只有距離表面深度為R以內(nèi)的一次電子能逸出表面（如細(xì)斜線所示），因此對不同形狀及斜度的試件，二次電子訊號在（c）最強(qiáng)而在（a）最弱。 

背反電子為入射一次電子在試件內(nèi)，受原子核散射作用，形成大角度散射之后，再逸出表面的電子，稱為背反電子（或背向散射電子）。由于其在試件內(nèi)散射過程中并無多大之能量損失，故屬于高能量之電子。此種背反電子的成像，受試件表面形貌之影響不如試件組成元素之影響來的大，即背反電子之強(qiáng)度隨試件組成兀素之原子序增加而增大，故能充份用以觀測不同元素之組成相及成份元素分佈情形；此外背反電子影像之陰影對比效果良好，亦能充分反應(yīng)試件表面凹凸形狀。

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