イオン顕微鏡
電界イオン顕微鏡(イオンけんびきょう 英名:Field ion microscope;FIM)は尖鋭化した試料先端部を実空間実時間で観測できる投影型の顕微鏡。 電子顕微鏡の電子の代わりにヘリウム、ネオンなどのイオンを使用して拡大像を得る装置。 画像化に使用される粒子の波長によって空間分解能が制限される従来の顕微鏡とは異なり、FIMは原子レベルの解像度とおよそ数百万倍の拡大率を備える投影型の顕微鏡で、極めて単純な構造でありながら、原子を観測することが可能で、世界で初めて原子の観察に成功した経緯がある。 1951年に米国のペンシルバニア州立大学のE.W.ミュラーが創案。
電解研磨(英語版)によって(先端の直径は100~300 Å)針状に整形された白金やモリブデン、タングステン等の高融点金属製の試料をヘリウム雰囲気中で極低温 (20–100 K) に冷却して電界をかけると、試料の尖塔部において電界が集中するので、ここに接触したヘリウム原子はイオン化され、このヘリウムイオンが電気力線に沿って、スクリーン(マイクロチャンネルプレート)に投影され、輝点が生じることで試料表面の原子の凹凸が拡大して投影される。