بہت سے خصوصیت کے آلات کا اصول یہ ہے کہ الیکٹران ایسے مادوں کے ساتھ تعامل کریں جن کا پتہ لگانے کی ضرورت ہے، ثانوی الیکٹرانوں کو اکسائیں، یا جوہری سطح کی منتقلی اور بیک ٹریپس بنائیں، اور خصوصیت والی توانائی جاری کریں۔ الیکٹران اور مادے کے درمیان تعاملات کو سمجھنے سے بنیادی طور پر مختلف قسموں کو سمجھنے میں مدد ملتی ہے۔خصوصیت کے آلاتاور ان کی درخواست کے منظرناموں کو سمجھنا۔
جب الیکٹران کی شہتیر کسی مادے سے ٹکراتا ہے تو درج ذیل عمل ہو سکتے ہیں۔
1. بیرونی الیکٹران کے ساتھ تعامل زمینی حالت الیکٹران کو منتقل کرتا ہے، اور الیکٹران واپس آنے پر مرئی یا الٹرا وایلیٹ روشنی خارج کرے گا۔
2. والینس بینڈ یا کنڈکشن بینڈ کے الیکٹران کے ساتھ تعامل بیرونی الیکٹرانوں کو آئنائز کرنے اور ثانوی الیکٹران پیدا کرنے کا سبب بنتا ہے۔ ثانوی الیکٹران توانائی کم ہے، عام طور پر 50 eV سے کم۔ عنصر کی قسم سے قطع نظر یہ صرف 5-10 nm کی سطح کی حد میں شامل ہے۔
3. واقعہ الیکٹران ایٹموں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، توانائی کم ہو جاتی ہے، اور کھوئی ہوئی توانائی مسلسل کی شکل میں جاری ہوتی ہے۔ایکس رےجس کے بعد الیکٹران خود فرار ہو جاتے ہیں، جسے بیک سکیٹرڈ الیکٹران کہتے ہیں۔ پیچھے بکھری ہوئی بجلی کا تعلق جوہری نمبر سے ہے، جوہری نمبر جتنا بڑا ہوگا، اتنے ہی زیادہ پیچھے بکھرے ہوئے الیکٹران، اور تعداد کا تعین عنصر کی قسم سے ہوتا ہے، جو کہ الیکٹران توانائی کے نقصان کے سپیکٹرم کا اصول ہے۔
4.. ٹرانسمیشن الیکٹران: مواد کے ذریعے، اور وولٹیج جوہری نمبر کے متناسب ہے، اور موٹائی الٹا متناسب ہے، دخول کی گہرائی بہت بڑی نہیں ہے، لہذا اسے تقریباً 1 مائکرون کے نمونے کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
5. واقعہ الیکٹران ایٹم کی اندرونی تہہ میں بھی داخل ہو سکتا ہے، اندرونی الیکٹران کو ثانوی الیکٹران میں داخل کر سکتا ہے، تاکہ اندرونی تہہ میں خالی جگہ ہو، اور بیرونی الیکٹران اس خالی جگہ کو پُر کر دے، اور اضافی توانائی فرار ہو جائے۔ میںایکس رےیا بیرونی الیکٹران کو باہر چلائیں، جسے اوجر الیکٹران کہتے ہیں۔