Η αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με την ύλη είναι το θεμέλιο για την παραγωγή ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης. Τα δευτερεύοντα ηλεκτρόνια, τα ηλεκτρόνια Auger, οι χαρακτηριστικές ακτίνες Χ και οι συνεχείς ακτίνες Χ, τα οπισθοσκεδασμένα ηλεκτρόνια, τα μεταδιδόμενα ηλεκτρόνια και η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στο ορατό, το υπεριώδες και το υπέρυθρο εύρος παράγονται όλα όταν μια δέσμη προσπίπτων ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας βομβαρδίζει την επιφάνεια του ύλη. Δονήσεις πλέγματος (φωνόνια), ταλαντώσεις ηλεκτρονίων (πλάσμα) και ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών μπορούν όλα να παραχθούν ταυτόχρονα. Θεωρητικά, πολλά φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του ίδιου του δείγματος, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος, της σύνθεσης, της κρυσταλλικής δομής, της ηλεκτρονικής δομής και των εσωτερικών ηλεκτρικών ή μαγνητικών πεδίων, μπορούν να προσδιοριστούν με την εκμετάλλευση της αλληλεπίδρασης μεταξύ ηλεκτρονίων και ύλης.
Προκειμένου να δημιουργηθεί μια δέσμη ηλεκτρονίων με συγκεκριμένη ενέργεια, ένταση και διάμετρο κηλίδας στην επιφάνεια του δείγματος, το πυροβόλο ηλεκτρονίων εκπέμπει μια δέσμη ηλεκτρονίων με ενέργεια έως και 30 keV, η οποία στη συνέχεια μειώνεται και εστιάζει από τον συγκλίνοντα φακό και τον αντικειμενικό φακό . Η προσπίπτουσα δέσμη ηλεκτρονίων θα σαρώσει σημείο προς σημείο την επιφάνεια του δείγματος υπό την επίδραση του μαγνητικού πεδίου του πηνίου σάρωσης σε συγκεκριμένο χρόνο και χώρο. Τα δευτερεύοντα ηλεκτρόνια διεγείρονται από το ηλεκτρονικό δείγμα ως αποτέλεσμα της επαφής του προσπίπτοντος ηλεκτρονίου με την επιφάνεια του δείγματος. Η λειτουργία του δευτερεύοντος συλλέκτη ηλεκτρονίων του επιτρέπει να συλλαμβάνει δευτερεύοντα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται προς όλες τις κατευθύνσεις.
και στη συνέχεια προωθείται από το ηλεκτρόδιο επιτάχυνσης στον σπινθηριστή για μετατροπή σε οπτικό σήμα, πριν ταξιδέψει κάτω από το σωλήνα φωτός στον σωλήνα φωτοπολλαπλασιαστή για να υποβληθεί σε άλλη μετατροπή του οπτικού σήματος. για τη μετάδοση ηλεκτρικών σημάτων. Ο ενισχυτής βίντεο ενισχύει αυτό το ηλεκτρικό σήμα, το οποίο στη συνέχεια παρέχεται στο πλέγμα του σωλήνα εικόνας για να ρυθμίσει τη φωτεινότητά του και να εμφανίσει τη δευτερεύουσα εικόνα ηλεκτρονίων που αντανακλά τη διακύμανση της επιφάνειας του δείγματος στη φθορίζουσα οθόνη.
Η διαδικασία απεικόνισης που χρησιμοποιείται στην απεικόνιση TEM, η οποία χρησιμοποιεί απεικόνιση μαγνητικού φακού και ολοκληρώνεται ταυτόχρονα, είναι εντελώς διαφορετική.
Το οπτικό σύστημα ηλεκτρονίων, το σύστημα σάρωσης, το σύστημα ανίχνευσης σήματος, το σύστημα απεικόνισης, το τροφοδοτικό και το σύστημα κενού αποτελούν την πλειοψηφία του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης. Το γραφικό εμφανίζει μια σχηματική αναπαράσταση της κατασκευής του. Στη δοκιμή κόλλας, η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης χρησιμοποιείται συχνότερα.
