扫描电镜在生物医学领域有广泛的应用,主要应用于细胞或组织样本表面超微结构的观察分析,例如细胞表面结构,气管,肠道,皮肤、纳米药物、生物医学材料、细菌、真菌等。
扫描电镜可以研究岩土组成,构造和坚固性。可用来观测宇宙尘,陨石及月岩等的形态特征,构造,以便对推断其成因和认识宁宙提供了有效资料;可以对古微生物化石形态,排列方式进行研究,对测定地质年代及地层形成古地理环境等提供数据。
扫描电镜能分析矿物表面形貌,组织和组成。通过扫描电镜(SEM)观测矿物微区变化能为矿物成岩环境与历史演化分析提供证据;能观测粘士矿物形态,分布,性质与共生组合等特征,为粘土矿物成因与地球化学背景分析奠定基础;能分析储集岩矿物组成,结构构造,孔隙类型与成因等特征,并为储层优劣评价提供参考。
扫描电镜可用于观察生物活性钛材料和生物陶瓷材料以及这些材料经过特殊处理后的表面形貌以及羟基磷灰石或细胞在这些材料表面的生长情况。
此外,扫描电镜还能用于观察水凝胶的孔洞结构,胶原的纤维结构,人工骨的孔分布情况以及磁性生物显影材料的尺度及包覆情况等,为改善合成工艺,制备性能的生物材料提供了依据。如图6所示,显示的是钛片经不同方法处理后在表面生长羟基磷灰石的情况。
在材料领域中,扫描电镜技术发挥着极其重要的作用,被广泛应用于各种材料的形态结构、界面状况、损伤机制及材料性能预测等方面的研究。利用扫描电镜可以直接研究晶体缺陷及其产生过程,可以观察金属材料内部原子的集结方式和它们的真实边界,也可以观察在不同条件下边界移动的方式,还可以检查晶体在表面机械加工中引起的损伤和辐射损伤等。
扫描电镜的特点是:
①、观察试样为不同大小的固体(块状、薄膜、颗粒),并可在真空中直接进行观察。
②、试样应具有良好的导电性能,不导电的试样,其表面一般需要蒸涂一层金属导电膜。
③、试样表面一般起伏(凹凸)较大。
④、观察方式不同,制样方法有明显区别。
⑤、试样制备与加速电压、电子束流、扫描速度(方式)等观察条件的选择有密切关系。