离子显微镜

E.W.弥勒于1951年发明的一种分辨率极高、能直接用于观察金属表面原子的分析装置，简称FIM。FIM(Field Ion Microscope)是最早达到原子分辨率，也就是最早能看得到原子尺度的显微镜。

FIM(FieldIonMicroscope）是最早达到原子分辨率，也就是最早能看得到原子尺度的显微镜。只是要用FIM看像，样品得先处理成针状，可不是粗针、细针都行喔，针的末端曲率半径约在200~1000埃。（1埃=10-10米）把样品置于真空极佳的空间中，藉由和低温物的接触将其温度降到液态氮的温度以下。在空间中放入成像气体，可能为He、Ne、Ar等气体，视不同样品而定。等以上这些看像的事前工作都准备好，我们才加给样品正高压使附着在样品上的成像气体解离成带正电的阳离子，带正电的气体离子接着被电场加速射出，打到接收器讯号被放大，以电子射到荧光屏幕，我们就能在屏幕上看到一颗一颗的原子亮点。

FIM是1956年Erwin W. Mueller发明。由FEM(Field Emission Microscope）发展来的。FEM的样品同样也得作成针状，在真空的环境中成像，不过样品上我们加的是负的高压，样品达到足够的负高压时，会放出电子打到荧光幕产生亮点，而这个亮点代表的并非一颗原子，是样品上一片区域，这个区域电子在同样的负高压作用下都会射出电子。因为电子在横向上 （和样品表面平行的方向） 速度分量造成绕射的情况，使得FEM的分辨率只能达到20到25埃（要看到原子分辨率至少要小于1埃）。Erwin W. Mueller做了什么事改善了分辨率呢？他加了成像气体用正高压使其解离成阳离子，并被加速射到屏幕，成像气体比电子重，而且在低温的情况下，其横向速度分量小多了，提高了分辨率，FIM便如此产生了。在此最初的FIM之后，有人对影像明暗对比、真空情况、样品冷却处理等方面渐渐改善，使得其功能愈来愈良好。 [2] 

粒子加速器

粒子加速器（particle accelerator）全名为“荷电粒子加速器”，是使带电粒子在高真空场中受磁场力控制、电场力加速而达到高能量的特种电磁、高真空装置。是人为地提供各种高能粒子束或辐射线的现代化装备。

日常生活中常见的粒子加速器有用于电视的阴极射线管及X光管等设施。一部分低能加速器用于核科学和核工程，其余的则广泛用于从化学、物理及生物的基础研究。一直到辐射化学，射线照相、活化分析、离子注入、射线治疗、同位素生产、消毒杀菌、焊接与熔炼、种子及食品的射线处理以及国防等国民经济的各个领域。

自E·卢瑟福1919年用天然放射性元素放射出来的α射线轰击氮原子首次实现了元素的人工转变以后，物理学家就认识到，要想认识原子核必须和粒子进行同步的研究。随后应用粒子加速器发现了绝大部分新的超铀元素和合成了上千种新的人工放射性核素，高能加速器的发展又使人们发现了包括重子、介子、轻子和各种共振态粒子在内的几百种粒子。