میکروسکوپ الکترونیکی روبشی محیطی ( ESEM ) با استفاده از دو پيشرفت تكنولوژيكي نياز به خلاء بالا جهت تصويرسازي را ميسر ساخته است. اول، استفاده از يك سيستم پمپ خلاء كه محفظه خلاء پايين (كه نمونه در آن قرار دارد) را از محفظه تفنگ الكتروني كه در خلاء بالا كار مي كند، جدامي سازد. به همین دلیل، اين كار با استفاده از  دريچه هاي محدودكننده فشار  انجام  ميگيرد. دوم اختراع آشكارسازهاي گازي الكترون ثانويه است كه مي تواند در خلاء كمتر از torr 50 كار كند.

کاربرد

ميكروسكوپ الكتروني محيطي، عموماً  ويژگيهاي اساسي SEM نظير قدرت تفكيك، عمق تمركز، تنوع سيگنالها و پردازش  سيگنالها را حفظ كرده است. علاوه بر اينكه در ESEM نيازي به هادي كردن نمونه  ( صرفنظر از مقدار ولتاژ شتاب دهنده) نيست. میکروسکوپ الکترونیکی روبشی محیطی امكان ايجاد يك سيستم تزريق مايع را نيز فراهم كرده است. مشاهده ديناميك سيستم گاز- مايع- جامد در ميكروسكوپ الكتروني محيطي امكان پذير است. نكته ديگر در ESEM،  كوتاهتر شدن زمان رسيدن به خلأ مورد نياز (60تا 90 ثانيه) و بزرگتر بودن محفظه نمونه است. به دليل عدم حساسيت به نور مي توان روزنه ديد در آنها تعبيه نمود. اين دريچه هاي ديد به طور چشمگيري قراردادن نمونه را در جاي خود تسهيل  مي نمايد. بنابراين تصويرسازي سريع تر و راحت تر انجام مي گيرد.