SEM -mikroskooppi on eräänlainen mikroskooppi, joka käyttää elektronisuihkua yhdessä ilmaisimien kanssa erittäin pienten alueiden tarkasteluun. Laitetta kutsutaan yleensä SEM: ksi, koska kirjaimet ovat lyhenne mikroskoopin oikeasta nimestä – Scanning Electron Microscope. Tämäntyyppinen mikroskooppi on erittäin tehokas, ja sen keskimääräinen käyttökelpoinen resoluutio on välillä 7 nm ja 3 nm, vaikka pienempiä resoluutioita on saavutettu.
SEM -toiminnot tulkitsevat ilmaisimien tietoja, kun elektronisäde on suunnattu näytteeseen. Elektronisäde syntyy SEM: n elektronipistoolin sisällä olevasta hehkulangasta ja kulkee sitten kolonnia pitkin näytettä kohti. Sarakkeessa ollessaan elektronien reittiä liikutetaan, tiivistetään, estetään ja/tai muutetaan eri osien avulla kuvan parantamiseksi. Pylväs avautuu näytekammioon, jossa elektronisuihku osuu näytteeseen. Näytteestä vapautuneet tai heijastuneet elektronit iskevät näytekammiossa oleviin ilmaisimiin. Lakkojen tuloksia käytetään sitten näytöstä erittäin suurennettujen kuvien luomiseen.
Näytteen SEM: ssä vapauttamat elektronit voidaan havaita monella eri tavalla; kolme yleisintä ovat kuitenkin taaksepäin, toissijainen ja röntgenkuvaus. Takaisinsirontaelektronit (BSE) pyrkivät tunkeutumaan syvälle näytteen pintaan, ja niiden havaitsemalla saadut kuvat voivat helpommin näyttää kontrastin aineessa olevissa materiaaleissa. Toissijaisia elektroneja käytetään tuottamaan kuvia näytteen pinnasta, ja ne voivat johtaa upeisiin kolmiulotteisiin esityksiin. Röntgentunnistimet voivat kertoa, mitkä elementit muodostavat tietyn osan näytteestä, ja niitä käytetään usein oikeuslääketieteessä. Myös muita havaintomenetelmiä on olemassa, ja niihin kuuluvat katodoluminesenssi ja ruuvitunnistus.
SEM tarkoittaa Skannausta, joka erottaa SEM: n muista elektronimikroskoopeista. Kiinteän elektronisuihkun käyttämisen sijaan SEM käyttää sädettä, joka liikkuu halutun alueen yli niin kutsutulla rasterikuvalla (rasterointi). Rasterointi tarjoaa monia etuja, ja se on yksi syy siihen, että toissijaisella ilmaisimella tuotetuilla kuvilla on lähes kolmiulotteinen laatu.
SEM: itä käytetään monilla eri tutkimusaloilla, mutta ne ovat luultavasti tunnetuimpia rooleistaan rikostekniikassa. Yksi menetelmä ampumajäännösten testaamiseksi sisältää epäillyn peukalon, vyön ja laukaisusormen selän pyyhkimisen; vanupuikko analysoidaan sitten käyttämällä takaisinsirontatunnistusta, ja kiinnostuksen kohteita tutkitaan röntgensäteilyllä sen määrittämiseksi, mistä ne on tehty. Takaisinsirontatunnistusta voidaan käyttää myös kohteen pinnan koostumuksen tutkimiseen, ja epänormaaleja alueita voidaan testata käyttämällä röntgensäteilyä epätoivottujen materiaalien, kuten lyijyn, löytämiseksi.