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扫描电镜（SEM）需要在真空环境下工作，主要原因和扫描电镜结构中的真空系统作用如下。
1、需要在真空环境下工作：
* 扫描电镜的工作原理涉及到电子束的发射、传输、聚焦以及样品表面的相互作用，在真空环境下，电子的传输更加稳定，避免了空气中的气体分子对电子束的干扰，从而保证了成像的清晰度和准确性。
* 在高真空条件下，可以避免样品受到气体分子的撞击和污染，保证样品的完整性，从而获得更准确的观察和分析结果。
* 真空环境还可以防止电子束与空气中的气体分子产生荧光辐射等干扰效应，进一步确保观察结果的准确性。
* 空气中的灰尘和其他污染物在真空中不会干扰电子束的传播和成像效果。
* 电子在真空中的传播速度更快，使得扫描电镜可以获得更高的分辨率和更快的扫描速度。
* 一些特殊材料在真空条件下才能表现出其真实的表面结构和性质，因此真空环境有助于获得真实的观察结果。
2、扫描电镜结构中的真空系统作用：
* 维持整个扫描电镜工作环境的真空状态，确保电子束在传输和扫描过程中的稳定性。
* 通过真空泵等组件抽取腔体内的空气，创造高真空环境，避免空气对电子束的干扰，真空系统还配备有检漏装置和控制系统，以确保真空度的稳定和可靠，某些特殊情况下，如观察某些易氧化或易挥发的材料时，真空系统可以防止材料受到氧化或挥发的影响，真空系统在扫描电镜中起到了至关重要的作用，它确保了扫描电镜的正常运行和观察结果的准确性，通过维持高真空环境，扫描电镜能够提供高质量的图像和精确的分析结果。
综上，扫描电镜需要在真空环境下工作以及结构中配备真空系统的原因主要是为了确保电子束的稳定传输、样品的完整性、观察结果的准确性以及特殊材料的真实表现。