场发射扫描电镜依靠场发射电子源发射电子束，电子束经过镜筒聚焦之后扫描样品表面，采集样品激发产生的各类电子信号，转化为微观形貌图像，同时可以搭配相关模块开展微区成分分析，是材料微观表征环节常用的大型分析仪器，Sigma300型号场发射扫描电镜搭载Gemini电子光学元件，兼顾成像表现与分析能力，面向颗粒、表面、纳米结构开展观测工作，在半导体、航空航天、汽车零部件、材料科研领域广泛使用。
整套电子光学镜筒将静电场与磁场进行结合，在优化光学性能的同时降低样品位置受到的场效应干扰，即便是磁性类的测试样品，也能够获取质量稳定的图像。设备配备多套可选探测器，In‑lens双探测器可以同步采集形貌信息以及成分相关信息；新一代二次探测器可以采集更多信号图像；当切换到可变压力模式的时候，C2D与可变压力探测器能够获取高对比度图像，对于不导电、不方便喷金处理的样品，可以在低真空条件下完成成像，拓展可测试样品的范围。背散射几何探测器可以实现基础成分分析，在束流减半的前提下，提升数据采集的速度，依靠短分析工作距离以及对应的夹角设置，得到阴影干扰较少的完整分析结果。
设备配置自动化四步工作流程，简化完整测试的操作步骤，首先完成样品导航定位，确定观测的大致区域，接着设置成像相关条件，针对感兴趣的微区优化参数，自动完成图像采集，最后做结果可视化输出。这套标准化流程能够减少操作人员的重复操作，在多人员共用设备的环境中，降低学习门槛，节约成像分析所消耗的时间。加速电压拥有比较宽的调节区间，不需要开启减速模式就可以实现低电压设置，探针电流拥有可选档位，适配从普通形貌观察到精细微区分析的不同需求。样品室拥有充足的容纳空间，五轴优中心全自动样品台，支持X、Y、Z方向移动、倾斜以及360度连续旋转，各类尺寸、角度的试样都可以调整到合适观测位置。整机依靠SmartSEM操作系统完成控制，鼠标键盘控制面板都可以作为输入手段，方便操作人员开展调试工作，低真空模式可供选配，处理容易充电损伤的试样，避免样品被电子束破坏。
场发射扫描电镜主要用来完成微观形貌观察、断口失效分析、颗粒形态观测，结合配套组件还可以开展微区元素定性定量分析，面对半导体器件、新材料、金属零部件都可以开展表征。在使用的过程中，需要关注样品导电情况，真空模式选择，设置合理的加速电压与探针电流，避免电子束对敏感样品造成损伤。设备采购配套环节可以获得装机调试、操作培训服务，后期也可以依托服务商完成维护检修，保障仪器长期稳定输出微观图像与分析数据，支撑科研试验、工艺失效排查等各类工作。