Mit Rasterelektronenmikroskopen (REM) kann die Oberfläche von Proben bis hinunter in den Nanometerbereich abgebildet werden. Hierzu wird ein feinfokussierter Elektronenstrahl in einem Raster über die Probenoberfläche geführt. Mehrere unterschiedliche Detektoren liefern hierbei unterschiedliche Informationen über die Probe.

Bei der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) werden die zu untersuchenden Proben durchstrahlt (Transmission). Es ist somit eine Untersuchung der inneren Struktur der Proben möglich. Die Proben müssen ausreichend dünn sein, welches eine besondere Probenpräparation erfordert.

Moderne Elektronrnmikroskope mit fokussiertem Ionen Strahl (FIB „Focussed Ion Beam), wie unsere FIB „Helios UC3“, kombinieren ein Rasterelektronenmikroskop (REM) mit einem fokussierten Ionen Strahl (Dual Beam FIB).  Mit dem fokussierten Ionen Strahl kann ganz gezielt Material von der Probe abgetragen werden, dadurch ist es möglich dünne Proben für die TEM Untersuchung herzustellen oder 3D Informationen über das Probeninnere zu erhalten.

Mit Umwelt Rasterelektronenmikroskopen ist es möglich Proben unter variablen Druckumgebungen und Gasatmosphären zu untersuchen. Es wird deshalb auch als „Umwelt“-Rasterelektronenmikroskop (UREM) bezeichnet.

Neben der reinen Bildgenerierung (Abbildungsverfahren) können Elektronenmikroskope aufgrund der verschiedenartigen Wechselwirkungsprozesse des Elektronenstrahls mit dem Probenmaterial auch für die Beantwortung diverser analytischer Fragestellungen genutzt werden, wie zum Beispiel der Bestimmung der Elementzusammensetzung der Probe, ihrer Kristallstruktur, etc. Die Kombination verschiedener Methoden kann in Verbindung mit leistungsfähigen Rechnern auch dazu genutzt werden 3D Modelle der Probenstruktur, bzw. einzelner Probenphasen zu generieren.

Eine gute Probenpräparation ist in der Elektronenmikroskopie von entscheidender Bedeutung für das Gelingen der anschließenden elektronenmikroskopischen Untersuchung. Je nach Elektronenmikroskopischer Methode und Eigenschaften der Proben, müssen unterschiedliche Präparationen durchgeführt werden.