場發射掃描式電子硬度計(FEGSEM：Field Emission Gun Scanning Electron Microscopy)
使用六硼化鑭(LaB6)或奈米碳管(CNT)製作成針尖小于100nm(奈米)的奈米尖端來發射電子束(場發射)，奈米尖端可以使電子束的直徑縮小到 10nm(奈米)左右，請參考圖1-6(b)所示，其原理與掃描式電子硬度計(SEM)相同，如圖4-54(d)所示為場發射掃描式電子硬度計 (FEGSEM)照片，場發射掃描式電子硬度計(FESEM)的解析度更高，可以用來觀察大約10nm(奈米)的結構，但是只能觀察物體表面的高低起伏，所以表面平整的物體無法使用。
穿透式電子硬度計(TEM：Transmission Electron Microscopy)
使用鎢絲來發射電子束(熱游離),生物硬度計，當電子束穿透物體時，電子受到物體原子排列的影響而散射，后投影在投影銀幕上，如圖4-55(a)所示，我們可以由電子束在投影銀幕上的二維投影圖，反過來推算物體原子的三維結構與結晶情形。使用穿透式電子硬度計必須讓電子束可以「穿透」試片，因此在觀察之前必須先將試片加工研磨成小于200nm(奈米)的厚度才行，如何將試片研磨到這麼薄又不破壞物體原有的結構是非常困難的事，將電子束在投影銀幕上的二維投影圖送入電子束偵測器，就可以得到如圖4-55(b)所示的穿透式電子硬度計(TEM)照片，穿透式電子硬度計(TEM)的解析度很高，可以用來觀察大約10nm(奈米)的結構，而且可以分辨不同材料組成的平面物體，也可以觀察物體的橫截面。
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