Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM)

Begriff für Rasterelektronenmikroskope, bei denen im Probenraum ein im Vergleich zu konventionellen Geräten deutlich geringeres Vakuum anliegt, so dass dort auch vakuumempfindliche Proben untersucht werden können.

Bei ESEM-Geräten findet nur die Elektronenstrahlerzeugung im Hochvakuum statt. Das Vakuum in der Probenkammer ist deutlich niedriger.
Der Druck in der elektronenoptischen Säule, in der die Strahlmanipulation stattfindet, sollte für eine gute Auflösung möglichst niedrig gehalten werden.
Auch die Strecke, die die Elektronen in der Probenkammer zur Probe und zum Detektor zurücklegen müssen, sollte so kurz wie möglich sein.
In der Probenkammer vorhandenes Restgast, wirkt als Oszillator und Verstärker des erhaltenen Signals. Allerdings führt es auch zu einer Signalstreuung und somit schlechteren Auflösung.
Eine Beschichtung (Sputtern) der Proben ist nicht notwendig, da bei den eingesetzten Strahlströmen keine Ladungseffekte auftreten.
Anwendungsgebiete von ESEMs sind z.B. die Beobachtung von lebenden Zellen und feuchten Proben (Lösungsvorgänge, Kristallwachstum). Für letztere können in guten ESEMs Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit in der Probenkammer variiert werden.
Je nach geforderten Versuchsbedingungen kann die Probenkammer auch mit Gasen z.B. Argon, CO₂, Stickstoff gefüllt werden um die vorhandene Luft zu ersetzen.