離子顯微鏡
E.W.彌勒于1951年發明的一種分辨率極高、能直接用于觀察金屬表面原子的分析裝置，簡稱FIM。FIM(Field Ion Microscope)是最早達到原子分辨率，也就是最早能看得到原子尺度的顯微鏡。
FIM(FieldIonMicroscope）是最早達到原子分辨率，也就是最早能看得到原子尺度的顯微鏡。只是要用FIM看像，樣品得先處理成針狀，可不是粗針、細針都行喔，針的末端曲率半徑約在200~1000埃。（1埃=10-10米）把樣品置于真空極佳的空間中，藉由和低溫物的接觸將其溫度降到液態氮的溫度以下。在空間中放入成像氣體，可能為He、Ne、Ar等氣體，視不同樣品而定。等以上這些看像的事前工作都準備好，我們才加給樣品正高壓使附著在樣品上的成像氣體解離成帶正電的陽離子，帶正電的氣體離子接著被電場加速射出，打到接收器訊號被放大，以電子射到熒光屏幕，我們就能在屏幕上看到一顆一顆的原子亮點。
FIM是1956年Erwin W. Mueller發明。由FEM(Field Emission Microscope）發展來的。FEM的樣品同樣也得作成針狀，在真空的環境中成像，不過樣品上我們加的是負的高壓，樣品達到足夠的負高壓時，會放出電子打到熒光幕產生亮點，而這個亮點代表的并非一顆原子，是樣品上一片區域，這個區域電子在同樣的負高壓作用下都會射出電子。因為電子在橫向上 （和樣品表面平行的方向） 速度分量造成繞射的情況，使得FEM的分辨率只能達到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？他加了成像氣體用正高壓使其解離成陽離子，并被加速射到屏幕，成像氣體比電子重，而且在低溫的情況下，其橫向速度分量小多了，提高了分辨率，FIM便如此產生了。在此最初的FIM之后，有人對影像明暗對比、真空情況、樣品冷卻處理等方面漸漸改善，使得其功能愈來愈良好。 [2]
粒子加速器
粒子加速器（particle accelerator）全名為“荷電粒子加速器”，是使帶電粒子在高真空場中受磁場力控制、電場力加速而達到高能量的特種電磁、高真空裝置。是人為地提供各種高能粒子束或輻射線的現代化裝備。
日常生活中常見的粒子加速器有用于電視的陰極射線管及X光管等設施。一部分低能加速器用于核科學和核工程，其余的則廣泛用于從化學、物理及生物的基礎研究。一直到輻射化學，射線照相、活化分析、離子注入、射線治療、同位素生產、消毒殺菌、焊接與熔煉、種子及食品的射線處理以及國防等國民經濟的各個領域。
自E·盧瑟福1919年用天然放射性元素放射出來的α射線轟擊氮原子首次實現了元素的人工轉變以后，物理學家就認識到，要想認識原子核必須和粒子進行同步的研究。隨后應用粒子加速器發現了絕大部分新的超鈾元素和合成了上千種新的人工放射性核素，高能加速器的發展又使人們發現了包括重子、介子、輕子和各種共振態粒子在內的幾百種粒子。