Mikroskop elektron pemindaian adalah peralatan yang menggunakan berkas elektron berenergi tinggi untuk menghasilkan informasi tentang sampel mikroskop. Informasi yang dihasilkan kemudian diselesaikan menjadi gambar sampel. Pemindaian mikroskop elektron hingga 250 kali lebih kuat daripada mikroskop cahaya, dan dapat memperbesar gambar hingga 500,000 kali.
Mikroskop elektron pemindaian standar dapat menyelesaikan gambar benda sekecil lima nanometer. Satu nanometer adalah sepersejuta meter, atau kira-kira empat permiliar inci. Mikroskop ini dapat menghasilkan gambar yang akurat dari organisme sekecil virus, dan bahkan bakteriofag, yaitu virus yang menginfeksi bakteri.
Selain kemampuannya untuk memperbesar spesimen kecil seperti itu, karakteristik lain yang berguna dari mikroskop elektron pemindaian adalah bahwa ia dapat menghasilkan gambar tiga dimensi. Ini karena mikroskop memiliki kedalaman bidang yang lebar, memungkinkan objek di latar belakang dan latar depan tetap fokus secara bersamaan. Hal ini membuat pemindaian mikroskop elektron sangat berguna untuk menentukan struktur permukaan dan bentuk 3D sampel.
Karena cara kerja mesin, preparasi sampel yang tepat merupakan aspek penting dari pemindaian mikroskop elektron. Ada dua bagian penting untuk persiapan. Pertama adalah fakta bahwa sampel harus dilapisi dengan zat yang dapat menghantarkan listrik seperti emas, platina, atau kromium. Hal ini penting untuk mengurangi penumpukan elektrostatis selama proses berlangsung. Aspek penting kedua adalah sampel diperiksa dalam ruang hampa, artinya harus benar-benar kering. Untuk alasan ini, sampel biologis secara kimiawi difiksasi dengan zat seperti formaldehida untuk melestarikan struktur jaringan.
Pengoperasian mikroskop elektron pemindaian melibatkan pistol elektron, lensa magnetik, dan detektor elektron. Setelah spesimen ditempatkan pada tahap mikroskop dan proses dimulai, pistol elektron mulai menembak. Pistol menembakkan berkas elektron melalui anoda, kemudian melalui dua lensa magnetik, dan kemudian detektor elektron.
Dalam hubungannya dengan lensa kondensor mikroskop, proses ini secara efektif memusatkan berkas elektron sehingga dapat secara akurat mengenai spesimen. Ketika ini terjadi, elektron mulai berinteraksi dengan sampel, dan detektor di mikroskop menghitung jumlah interaksi yang terjadi. Jumlah interaksi kemudian menentukan bagaimana piksel muncul di monitor yang menampilkan gambar. Semakin banyak interaksi yang terjadi, semakin terang piksel yang muncul. Kontras dalam kecerahan piksel membentuk gambar.
Pemindaian gambar mikroskop elektron dihasilkan tanpa menggunakan gelombang cahaya; oleh karena itu gambar selalu hitam putih. Ini adalah gambar tiga dimensi yang sangat detail, dan meskipun tidak memiliki warna, gambar tersebut sangat akurat. Gambar dapat diwarnai agar tampak lebih jelas dan meningkatkan kontras.