纳米技术/纳米操控
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使用AFM，可以操控表面上的纳米结构（如纳米管和纳米线）来制作电路，并测量它们的机械性能以及操控它们所涉及的力。
使用STM，可以操控表面上的单个原子，这最早由Eigler等人证明。他们将Xe原子操控在Ni上，拼出了IBM。之后Crommie等人将这种技术扩展，将Fe原子移动来创建量子珊瑚。STM探针对珊瑚内部产生的电子驻波进行了成像。这可能证明了最高分辨率的纳米操控。
为了监控三维纳米操控过程，原位SEM或TEM操控似乎更可取。AFM（或STM）确实具有对纳米级物体进行成像的分辨率，甚至可以达到亚原子级，但成像帧率通常比SEM或TEM慢，并且结构通常必须是平面的。SEM提供了高帧率的可能性；几乎可以对三维物体进行纳米级分辨率成像；在很宽的工作距离范围内进行成像；并且在样品室中为操控装置提供了充足的周围空间。TEM用于样品和操控系统的空间非常有限，但另一方面可以提供原子级分辨率。对于纳米线结构的详细研究，TEM是一种有用的工具，但对于组装具有明确结构的纳米级组件（如批量制造的纳米线和纳米管），SEM分辨率应该足以完成组装任务。
就像STM和AFM技术通过允许研究人员与样品进行交互而不是仅仅观察而开辟了全新的科学领域一样，为SEM和TEM开发纳米操控工具可能对三维操控产生类似的影响。最近，用于此类任务的商用系统已经上市，例如2003年10月Zyvex推出的F100纳米操控系统。一些研究小组也在开发此类系统。
迄今为止，用于原位SEM纳米操控的工具几乎完全是单个探针（AFM悬臂探针或蚀刻钨探针），有时与电子束沉积一起使用的探针被用来创建纳米线器件。尽管在过去几年中已经可以获得商用微型化夹持器，但关于此类装置用于处理纳米结构的报道很少。一些电气测量和操控任务是在环境条件下使用碳纳米管镊子完成的。
由于典型的SEM图像是由从样品收集的二次电子创建的，因此在分辨率和对比度方面，为了获得最佳成像条件，必须始终做出折衷。SEM SE图像中的对比度取决于图像中不同表面区域的SE产额变化以及信噪比。分辨率取决于束斑直径，并且由于SE范围至少要大几个纳米。
最佳解决方案始终是使用尽可能好的发射器（在公式[1]中β_{e}很高）。这意味着使用FEG源。在短r_{wd}处工作会产生窄光束（公式[2]），但通常会阻挡标准ET探测器收集足够的二次电子。纳米操控通常需要在两个大型操控单元之间进行高分辨率工作，这进一步限制了信号检测效率。
操控设备的设计必须使末端执行器和样品在短r_{wd}处相遇，并且不会阻挡电子到达探测器的路径。短r_{wd}还会产生较浅的景深，这在纳米操控过程中可能有所帮助，因为它可以使操作员通过聚焦在不同物体上判断它们的工作距离。操作员可以使用此功能来了解设置中物体的高度。通常，对于纳米操控，上述考虑因素表明透镜内探测器通常是有利的。
降低束流以缩小电子束会不可避免地限制检测到的电子数量，并降低信噪比，除非进行非常缓慢的扫描以增加计数数量。
<footnote>泊松分布的计数测量n的信噪比S/N为S/N=vn，并且需要高计数以降低图像中的噪声。</footnote>。
在用于原位纳米操控时，需要快速扫描速度来跟踪移动的工具（最好以接近实时视频的速度），这需要高束流。加速电压也很重要，过高的PE能量会导致样品变得透明（例如图[3] b)中的碳涂层），而低能量通常会使图像容易受到电荷积累和类似效应的影响。
透射电镜 (TEM) 可以提供原子级别的三维分辨率，但对稳定性的极高要求以及非常有限的样品空间使得构建原位 TEM 操作设备成为一项相当大的挑战。使用这些系统，人们已经观察到单个原子在金尖端和金表面之间自由悬挂的线；碳纳米管作为金属的纳米级吸管，以及其他许多奇异现象。
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