高性能热场发射蚌埠扫描电镜采用磁电复合物镜设计，它由一个封闭式物镜+静电透镜组成，其特点：信号分离度较好、信号接收效率较高、仪器的分辨率也较高。

　　最早的磁电复合物镜技术来自Leica Optical Electron公司(LEO)，在21世纪初，该公司被Zeiss公司收购。如图1示意图。在镜筒的中心位置放置一根金属管(beam booster)，金属管上加上+8kV的电压，我们以1kV加速电压为例，说明入射电子在镜筒内能量的变化。

　　图1磁电物镜示意图

　　入射电子离开电子枪时的能量为1keV，金属管是一个等电位体，入射电子进入金属管是一个加速过程，入射电子束的能量提高到9KeV，这对于降低入射电子束的相对色差非常有效，因为随着入射电子束能量的提高，⊿E/E的大幅度下降，有利提高扫描电镜的低电压分辨率。当入射电子束离开金属管时，又经历一个减速过程，能量从9keV降到1keV，入射电子束又回到了初始能量，同时在物镜的下端叠加一个静电场，即静电透镜，磁透镜+静电透镜形成磁电复合物镜。入射电子轰击样品产生的信号在磁电复合物镜的电磁场中产生分离。

　　入射电子离开电子枪时的能量为1keV，金属管是一个等电位体，入射电子进入金属管是一个加速过程，入射电子束的能量提高到9KeV，这对于降低入射电子束的相对色差非常有效，因为随着入射电子束能量的提高，⊿E/E的大幅度下降，有利提高扫描电镜的低电压分辨率。当入射电子束离开金属管时，又经历一个减速过程，能量从9keV降到1keV，入射电子束又回到了初始能量，同时在物镜的下端叠加一个静电场，即静电透镜，磁透镜+静电透镜形成磁电复合物镜。入射电子轰击样品产生的信号在磁电复合物镜的电磁场中产生分离。

　　入射电子经过静电透镜中是一个减速过程，而信号电子受到静电透镜静电场的吸引，在静电透镜中是一个加速过程。我们仍然以1kV加速电压为例进行说明，经过静电透镜加速后，二次电子的能量(几个eV)提高到8keV，背散射电子能量提高到9keV，它们之间存在能量的差异，导致二次电子和背散射电子在物镜磁场中焦距不同，在不同位置产生聚焦。二次电子能量低，聚焦在较低的位置，因此我们在镜筒的较低位置(二次电子和镜筒内壁相交点)放置一个环形探测器，这个探测器主要接收到二次电子信号(称为in-lens SE 探测器);同样在镜筒的较高位置(背散射电子和镜筒内壁相交点)放置另一个环形探测器，它主要接收背散射电子信号(称为in-lens BSE 探测器)。这样就能将二次电子和背散射电子进行分离。

　　图2聚苯乙烯球上的Au颗粒催化剂，分别为in-lens SE和in-lens BSE图像，in-lens SE探测器的图像为立体形貌衬度，图像的立体感很好;而in-lens BSE探测器的图像偏向于Z衬度，金颗粒与基体因原子序数的差异导致较大的衬度差异。