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在扫描电子显微镜SEM中需要 高真空环境，主要原因有以下几个方面：

防止电子与空气分子碰撞

SEM 的成像依靠电子束扫描样品。若环境中存在较多空气分子，电子会与气体分子发生散射和能量损失，导致电子束发散、分辨率下降，无法形成清晰图像。

高真空能大大减小电子散射几率，保证电子束聚焦成细小光斑，提高成像清晰度和分辨率。

保护电子枪的工作稳定性

SEM 常用的电子源（热电子发射灯丝、场发射枪等）需要高真空条件才能正常工作。

如果真空不足，灯丝容易被气体分子氧化或污染，寿命缩短；而场发射枪对真空要求更高（通常需 10⁻⁷ Pa 甚至更高真空），否则发射端会迅速被污染失效。

保证样品表面与探测器信号的准确性

SEM 成像依赖于样品与电子束相互作用产生的二次电子、背散射电子等信号。若存在残余气体分子，这些信号电子会与气体碰撞，被散射或吸收，从而降低探测效率，影响图像对比度和信噪比。

同时，真空不足时残余气体还可能在样品表面沉积，导致样品表面污染，改变成像效果。

避免放电和弧光现象

在电子光学系统中，高电压（如加速电压可达几 kV 到几十 kV）与气体分子共存会容易引发电离放电现象，损坏仪器。

高真空能显著降低这种风险，保证 SEM 长时间稳定运行。