場發射電鏡的核心在于其電子源——場發射槍。場發射槍通過強電場將電子從頂部發射出來，形成一束極細的電子流。這種電子源的優勢在于其穩定性和亮度，能夠在超低加速電壓下工作，減少了對樣品的損傷，尤其適合觀察那些對電子束敏感的生物樣品和有機材料。
 

　　場發射電鏡的工作原理是將電子槍產生的電子束聚焦成非常細小的探針，然后以光柵掃描的方式照射到樣品上。當電子束與樣品相互作用時，會產生二次電子、背散射電子等多種信號。這些信號被不同的探測器捕獲，并通過復雜的信號處理系統轉換成圖像，從而得到樣品表面的形貌信息。
 

　　場發射電鏡的應用范圍極為廣泛，它能夠提供高分辨率的圖像，對于半導體行業的材料分析、生物醫學領域的細胞結構研究、材料科學中的納米顆粒表征等都有著不可替代的作用。在半導體工業中，可以用于檢查晶體缺陷、評估器件的性能；在生物醫學領域，它可以用于觀察病毒的結構、分析細胞的超微結構；在材料科學中，它可以用來研究納米材料的形貌和尺寸分布。
 

　　場發射電鏡的技術特點體現在其超高的分辨率上。現代場發射電鏡的空間分辨率已經可以達到亞納米級別，這意味著它們能夠揭示出物質在原子尺度上的結構信息。此外，還具有較大的深度場，能夠提供三維形貌的信息，這對于理解復雜表面的微觀結構至關重要。
 

　　盡管場發射電鏡擁有眾多優勢，但它也存在一些局限性。例如，由于電子束的能量較高，可能會對某些敏感樣品造成輻射損傷。此外，成本相對較高，維護也較為復雜，這在一定程度上限制了它的普及和應用。