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图片来源:Alexander Gatsenko/shutterstock.com
扫描电子显微镜(SEM)和贝塞尔光束显微镜(Bessel beam microscopy)是两种高性能的显微技术。贝塞尔光束可以与扫描电镜仪器一起使用，它们都是独立的技术。为了理解关键的区别，在解释这两种技术的主要区别之前，我们先关注这两种技术的原则。
扫描电子显微镜
扫描电子显微镜是一种常用的扫描表面的显微镜技术。在扫描电镜中，一束高能电子从电子枪向感兴趣的样品发射。电子束由一系列透镜、扫描线圈、偏转板和光圈控制。当电子到达样品表面时，它们与样品相互作用。当样品与进入的电子相互作用时，它会导致样品发射次级俄歇电子和发射x射线——这两者都能被探测到。由于与样品相互作用而背向散射的主电子也被检测到。
当电子与被成像的样品相互作用时，由于弹性散射和吸收相互作用，电子迅速失去能量，正是这种能量交换导致电子从表面反射出去——通过弹性散射做到这一点。图像是通过测量表面产生的信号的强度来建立的。此外，发射的x射线具有特定的特性，适用于每个元素，因此，这使得SEM可以用来确定表面的元素组成。
贝塞尔光束显微镜
贝塞尔光束显微术是一种平面照明显微术，它在宽视场模式下采集图像，采用不同类型的结构照明方法对样品进行成像。贝塞尔光束显微镜使用自愈光束在聚焦平面上对样品进行横向成像。因为这些光束是自愈的，在成像过程中受到的任何干扰都不会影响图像的质量，因为光束会在受到阻碍后重新构建自己。
然而，真正的贝塞尔光束从来没有实际使用过，因为那将需要太多的能量。相反，一个近似的贝塞尔光束是通过在轴对称衍射光栅或通过一个圆锥面透镜发射高斯光束产生的。在样品的另一侧放置一个相机来捕捉图像。样本被成像时,样本成像在“片”(即飞机)因为光线射向一个示例在平面几何,这使显微镜成百上千的图片,然后堆在一起相互生成的3 d图片样本。
的关键差异
这两种技术的关键区别在于，扫描电镜通常用于对材料表面成像，并确定其拓扑特征，而贝塞尔光束显微镜可以用于生成3D图像。用扫描电镜对表面成像可以得到二维图像，但可以显示样品的空间变化。利用扫描电镜(SEM)可以构建三维图像，但需要应用额外的方法。
这两种技术的第二个关键区别在于它们的基本工作原理。扫描电子显微镜通过发射x射线和次级俄歇电子来对样品进行成像，而贝塞尔光束显微镜则通过光线对样品进行横向三维扫描。许多人可能会认为，由于贝塞尔光束显微镜使用的是光，光漂白和光毒性会导致比SEM图像质量低得多的图像，但事实并非如此。因为贝塞尔光束显微镜成像是切片的，所以它不会让样品在光照下暴露很长一段时间，而是间歇性的。这可以防止样品图像被光漂白，防止样品受到光毒性影响，在许多情况下，可以得到比SEM更高质量的图像。
这两者之间还有许多其他的细微差别。由于它们都使用不同的机制，其中最引人注目的是探测器——扫描电子显微镜使用一个复杂的电子探测器，而相机只是在贝塞尔光束显微镜中使用。这种差异还延伸到通常成像的样本类型。贝塞尔光束显微镜通常用于更小的材料(特别是生物材料)，并用于对小于50微米的细胞和其他微小生物物质成像。欧洲杯足球竞彩主要原因是其他平面光技术无法对如此小的样本进行成像。另一方面，扫描电镜可以用于更小的样品，也可以用于更大的表面，以及更大的生物样品，平均成像尺寸在直径5微米到1厘米之间。另一个主要的区别是，贝塞尔光束显微镜可以用于活体样品，而扫描电子显微镜不能，因为样品需要放在真空中使用扫描电子显微镜成像。此外，尽管这两种技术在本质上都是非破坏性的，贝塞尔光束显微镜不像扫描电镜那样能量密集。
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