Ο ανιχνευτής ατόμου είναι ένα μικροσκόπιο με δυνατότητες ανάλυσης για προβολή και ανάλυση αντικειμένων ατομικού μεγέθους. Συγκεκριμένα, ένας ανιχνευτής ατόμου χρησιμοποιείται στον τομέα της επιστήμης των υλικών, ένας κλάδος που εφαρμόζει τις διάφορες ιδιότητες της ύλης σε άλλες επιστήμες και τη βιομηχανία μηχανικής. Η συσκευή επιτρέπει στους επιστήμονες να διερευνήσουν τη μοριακή δομή σε ατομικό επίπεδο και να προσδιορίσουν τις μακροσκοπικές ιδιότητες των υλικών. Η εφαρμοσμένη φυσική, η χημεία, η νανοεπιστήμη και η εγκληματολογική μηχανική χρησιμοποιούν όλα το όργανο για τον εντοπισμό των χαρακτηριστικών των απαραίτητων στοιχείων για την έρευνα.
Μία από τις σημαντικές πτυχές του μικροσκοπίου ατομικού ανιχνευτή είναι η χρήση της τεχνολογίας φασματοσκοπίας χρόνου κατά την πτήση. Αυτή η τεχνική μετρά το χρονικό πλαίσιο μέσα στο οποίο χρειάζεται ένα άτομο ή άλλα αντικείμενα για να ταξιδέψει μέσω ενός συγκεκριμένου μέσου. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με διάφορα ενεργειακά συμβάντα όπως ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ο σκοπός είναι να προσδιοριστεί η ταχύτητα ή το μήκος της διαδρομής και να προσδιοριστεί ο ρυθμός ροής ενός σωματιδίου ή άλλων φαινομένων. Βασικά, ένα ηλεκτρικό πεδίο χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση των ιόντων σε ένα μέσο, το οποίο μπορεί να μετρήσει την κινητική ενέργεια και χρησιμοποιείται για την εύρεση της ταχύτητας.
Η μικροσκοπία ιόντων πεδίου χρησιμοποιείται επίσης στον ανιχνευτή ατόμου ως τεχνική ανάλυσης. Αυτό προσδιορίζει την εικόνα και τη σύνθεση των ατόμων στην επιφάνεια του αιχμηρού μεταλλικού άκρου ενός αντικειμένου. Η ακτίνα πρέπει να είναι μικρότερη από 50 νανόμετρα και να τοποθετείται σε θάλαμο κενού με εξαιρετικά χαμηλές πιέσεις. Εισάγεται ένα αέριο απεικόνισης όπως ήλιο ή νέον, ενώ καθορίζονται κρυογονικές θερμοκρασίες. Μετά την έναρξη ενός ηλεκτρικού πεδίου, τα ιόντα φορτίζονται θετικά και μεγεθύνουν τη σύνθεση του άκρου.
Μία από τις πιο προηγμένες μορφές αυτής της τεχνολογίας είναι η τομογραφία ατομικού ανιχνευτή. Ένας ανιχνευτής με ευαισθησία θέσης χρησιμοποιείται στη διαδικασία για τη δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων. Αυτή η βελτίωση της τεχνικής, χρησιμοποιώντας παλμούς λέιζερ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προβολή των συστατικών άλλων υλικών εκτός από μέταλλα. Ορισμένα υλικά ημιαγωγών όπως το πυρίτιο ή άλλα μονωτικά υλικά μπορούν να αναλυθούν χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο τεχνολογίας ανιχνευτών ατόμων.
Ο ανιχνευτής ατόμου σχεδιάστηκε κυρίως από τον Γερμανό φυσικό Erwin Wilhelm Muller το 1967. Πρόσθετοι επιστήμονες, όπως ο JA Panitz και ο S. Brooks McLane επεκτάθηκαν στην ιδέα εκείνη την εποχή. Ωστόσο, μόνο μετά την εμπορευματοποίηση του ανιχνευτή ατόμου με παλμικό λέιζερ το 2005, η τεχνολογία έγινε ιδιαίτερα διαδεδομένη στους τομείς της επιστήμης των υλικών.