Электронная пушка на основе термополевого катода Шоттки создает намного более яркий и стабильный пучок, нежели обычный термоэмиссионыый источник на основе катода из вольфрама или гексаборида лантана. Это очень важно для исследований методами растровой просвечивающей электронной микроскопии ультравысокого разрешения, работы со спектрометром характеристических потерь энергии электронов, а также элементного анализа наносистем. Очень яркий электронный пучок диаметром менее нанометра позволяет проводить анализ образцов с субнанометровым разрешением и высокой чувствительностью. Также термополевая пушка, благодаря высокой когерентности электронного пучка, позволяет получать высококонтрастные микрофотографии ультравысокого разрешения. По этой же причине, с помощью специальной бипризмы, на JEM-2100F можно работать в режиме электронной голографии.
Изучению образцов на наноуровне способствует наличие высокоточного и высокостабильного 5-осевого гониометрического столика образцов с пьезоподвижкой, которая позволяет очень плавно и точно перемещать образец на единицы нанометров при исследованиях с большими увеличениями (500000 крат и более), а также компенсировать его дрейф.
В программу управления ПЭМ JEM-2100F легко интегрируются аналитические приставки: энергодисперсионный спектрометр (ЭДС), спектрометр характеристических потерь энергии электронов (СХПЭЭ), энергетический фильтр, различные ПЗС-камеры как бокового, так и нижнего крепления, а также многие другие приставки, позволяющие проводить уникальные исследования.
