El microscopi electrònic de rastreig d´emissió de camp (FESEM) és un instrument que, igual que el SEM, és capaç d´oferir una àmplia varietat d´informació procedent de la superfície de la mostra, però amb major resolució i amb un rang d´energia molt major. El funcionament és igual al d´un SEM convencional; s´escaneja un feix d´electrons sobre la superfície de la mostra mentre que en un monitor es visualitza la informació que ens interessa en funció dels detectors disponibles.

La major diferència entre un FESEM i un SEM resideix en el sistema generació d´electrons. El FESEM utilitza com a font d´electrons un canó d´emissió de camp que proporciona feixos d´electrons d´alta i baixa energia molt focalitzats, cosa que millora notablement la resolució espacial i permet treballar a potencials molt baixos (0,02 - 5 kV); això ajuda a minimitzar l´efecte de càrrega en espècimens no conductors i a evitar danys en mostres sensibles al feix electrònic.

Una altra característica molt destacable dels FESEM és la utilització de detectors dins de la lent, (in lens). Aquests detectors estan optimitzats per a treballar a alta resolució i molt baix potencial d´acceleració, per això són fonamentals per a obtenir el màxim rendiment a l´equip.

L´equip instal·lat en el Servei de Microscòpia de la UPV és el model ULTRA 55 de la marca ZEISS, i disposa dels següents detectors de fabricació pròpia:

Detector d´electrons secundaris SE2: ofereix la imatge SEM típica de la topografia de la superfície de la mostra amb una gran profunditat de camp. És el més adequat per a obtenir resolucions mitjanes i baixes amb potencials d´acceleració alts. S´utilitza principalment per a navegar per la mostra a baixos augments cercant punts d´interès i per a estudiar mostres amb molta informació topogràfica

Detector d´electrons secundaris in lens: situat a l´interior de la columna d’electrons, treballa amb electrons secundaris de baixa energia i ofereix les imatges de major resolució. És molt sensible a les característiques superficials de la mostra, per la qual cosa és molt adequat per a la caracterització superficial de qualsevol material. Ofereix el millor rendiment a baixos potencials d’acceleració ( 5 kV), de manera que és molt recomanable per a treballar amb mostres sensibles al feix electrònic i per a minimitzar l’efecte de càrrega en mostres no conductores.

Detector d´electrons retrodispersats AsB: és sensible a la variació de nombre atòmic dels elements presents en la mostra, per això s´utilitza per a observar els canvis en la composició química de l´espècimen. El detector AsB té quatre quadrants i permet seleccionar entre imatge amb contrast topogràfic i composicional. A més, gràcies a la manera en què treballa amb angle alt, permet observar contrast estructural en mostres cristal·lines.

Detector d´electrons retrodispersats in lens EsB: és independent del detector de secundaris in lens, cosa que li permet oferir senyal de retrodispersats pur, sense cap contaminació d´electrons secundaris i a molt baix potencial d´acceleració. Proporciona més contrast en Z que cap altre detector de retrodispersats, i és l´únic que pot seleccionar els electrons en funció de la seua energia, fet que possibilita diferenciar elements que es distingeixen en solament uns pocs àtoms. A més, és capaç de treballar a molt baix voltatge (en el mateix rang que el detector in lens de secundaris), per això és ideal per a mostres sensibles. El fet de treballar de manera independent facilita captar el senyal d´electrons secundaris i retrodispersats de forma simultània.

Detector d´energia dispersiva de Raigs X, EDS (OXFORD INSTRUMENTS): és el que rep els raigs X procedents de cadascun dels punts de la superfície sobre els quals passa el feix d´electrons. Com que l´energia de cada raig X és característica de cada element, podem obtenir informació analítica qualitativa i quantitativa d´àrees de la mida de la superfície que vulguem. Aquesta tècnica es coneix com a microanàlisi per EDS.