聚焦离子束扫描电镜通过聚焦离子束（金属镓Ga离子束）的连续切割和电子束的实时成像，可以清晰地在纳米尺度的分辨率下对页岩各组分，尤其是孔隙，进行三维、高稳定性、高质量的显微形貌及结构的观察与分析。该技术不仅具有较高的分辨率，还避免了制样过程中产生的人造孔隙，能够真实地还原页岩中孔隙的三维结构特征。因此，在对页岩储层纳米级孔隙的研究中应用广泛。

聚焦离子束系统的结构（见图）及工作原理：在离子柱顶端的液态离子源上加一强电场来抽取带正电荷的离子，使液态金属形成细小尖端，通过位于柱体中的静电透镜、可变孔径光阑和偏转装置，将离子束聚焦作用在样品上实现刻蚀或切割，并可通过收集离子束轰击样品产生的二次电子和二次离子获得聚焦离子束显微图像。样品室中装有可调样品台，以便对样品进行多方位的分析加工。其中，离子源为系统提供稳定、可聚焦的离子束。由于Ga具有低熔点、低蒸汽压以及良好的抗氧化能力，绝大部分聚焦离子束系统采用的是液态Ga离子源。

聚焦离子束扫描电镜中离子束系统结构示意图