幾百年來，人們用光學顯微鏡觀察微觀，探索眼睛看不見的世界。與19世紀的顯微鏡相比，我們現(xiàn)在使用的普通光學顯微鏡功能多，自動化程度高，放大倍數(shù)高。光學顯微鏡已經(jīng)達到了分辨率的極限。對于以可見光為光源的顯微鏡，其分辨率只能達到光波的半波長左右，分辨率極限為0.2^，任何小于0.2plm的結構都無法識別，限制了人類的探索。因此，提高顯微鏡分辨率的方法之一是減少光的波長。

　　20世紀，光電子技術取得了長足的進步，用電子束代替光是個好主意。根據(jù)德布羅意的物質波理論，運動電子波動越快，波長越短。若能將電子速度加得足夠快，并將其聚集起來，則可用于放大物體。當電子速度提高到很高時，電子顯微鏡的分辨率可以達到納米級(10-9m)，這使得許多在可見光下看不見的物體在電子顯微鏡下顯示原始形狀。因此，電子顯微鏡是20世紀*重要發(fā)明之一。

　　1938年，德國工程師MaxKnou和Ernstruska制造了世界上的*透射電子顯微鏡。透射電子顯微術是一種電子顯微術，利用穿透薄膜樣品的電子束進行成像或微區(qū)分析。高度局部化的信息是分析晶體結構、晶體不完整性和微區(qū)成分的綜合技術。

　　1952年，英國工程師制造了一種電子顯微技術，*掃描電子顯微鏡(SEM)O掃描電子顯微技術電子束以光柵的形式照射樣品表面，分析入射電子和樣品表面物質相互作用產(chǎn)生的各種信息，研究樣品表面微區(qū)形態(tài)、成分和晶體學性質。

　　IBM蘇黎世實驗室的兩位科學家于1983年發(fā)明了所謂的掃描隧道顯微鏡。這種顯微鏡比電子顯微鏡更先進，完全失去了傳統(tǒng)顯微鏡的概念。隧道掃描顯微技術是利用量子隧道效應的表面研究技術。能夠實時觀察樣品*表面層的局域結構信息，達到原子級的高分辨率(1)。沒有鏡頭，用探針，探針和物體之間加電壓。如果探針靠近物體表面，隧道效應*將在納米距離左右工作。電子通過物體和探針之間的間隙形成微弱的電流。如果探頭與物體的距離發(fā)生變化，電流也會相應變化。這樣，通過測量電流，我們可以知道物體表面的形狀，分辨率可以達到單個原子的水平。電子顯微鏡的分辨率已達0.l~0.3nm，即與金屬點陣中的原子間距相當。

　　幾十年來，隨著新型電子顯微鏡的出現(xiàn)，形成了透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、掃描隧道顯微鏡(STM)、場離子顯微鏡(FTM)、掃描激光聲成像顯微鏡(SPAM)等電子顯微鏡家族。在EBSD、探針、激光探針、俄歇能譜儀等表面分析技術的配合下，金相分析技術發(fā)展到了一個新的階段。電子金相技術可以對金屬材料的斷口形狀、組織結構和微區(qū)域化學成分進行綜合分析和測量，對金屬材料及其工件的質量控制、故障分析、新材料和工藝的開發(fā)起著非常重要的作用。