聚焦離子束掃描電子顯微鏡（Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope,簡稱FIB-SEM）雙束系統是指同時具備聚焦離子束（FIB）和掃描電子顯微鏡（SEM）功能的系統。

系統原理：首先離子源產生離子束被聚光鏡匯聚為極細的聚焦離子束，聚焦離子束通過控制線圈控制對指定的位置進行加工刻蝕；電子源產生電子束被聚光鏡匯聚為極細的聚焦電子束，聚焦電子束通過掃描線圈對樣品進行掃描，獲得各個被加工位置的實時圖像，從而實現對加工過程的實時監控。

聚焦離子束掃描電子顯微鏡主要功能包括:

①電子束成像，用于定位樣品、獲取微觀結構和監測加工過程;

②離子束刻蝕，用于截面觀察和圖形加工;

③氣體沉積，用于圖形加工和樣品制備;

④顯微切割制備微米大小納米厚度的超薄片試樣(厚度小于＜100 nm)，用于后續的TEM和同步輻射STXM等相關分析;

⑤顯微切割制備納米尺寸的針尖狀樣品，用于后續的APT分析，獲取其微量元素和同位素信息;

⑥綜合SEM成像、FIB切割及EDXS化學分析，對試樣進行微納尺度的三維重構分析等。