在里面阴极发光（CL）通常研究与波长相关的强度（光谱）成像。除了发射的波长（颜色）外，光的特征还包括波矢量、动量和波的传播方向。光的发射方向包含关于纳米结构物体如何发射和散射光的有价值的信息。它也是等离子体天线结构和从周期系统（如光子晶体）中提取带结构信息的重要性能指标。
CL发射由铝抛物面镜收集，并以平行光束从SEM室重新定向到2D CCD或CMOS成像阵列。这允许完全检索光束强度剖面。下面显示的是在单晶金基板上测量的此类轮廓的实验示例，针对镜面几何进行了校正。实验（左侧）展示了完整的光束轮廓以及与理论示例（右侧）的相关性。本例使用SEM给金纳米柱顶部通电，并测量从柱顶部发出的CL辐射角度。在这个例子中，辐射是环形的，与顶面垂直或平行的CL信号很少。该剖面中的每个点都可以直接与收集CL的上角半球中的特定发射角相关联。这种成像在光学中也被称为“傅里叶”成像，指的是一幅图像的动量（角度）空间而不是真实空间。
与反射镜顶部（中间）的孔和反射镜至探测器的开口（底部）相对应的缺失数据区域。SPARC是唯一一种商用角度分辨CL成像解决方案，因为反射镜及其定位台位于设备内部。该反射镜从样品中收集上半球CL发射的1.46π立体辐射。例如，一个完整的球体是4πsteradian，在理想情况下只能从上半部分收集辐射，留下2πsteradian可供收集。从反射镜开口到探测器和电子束的损耗，再加上反射镜略高于同一引线，约为¼损耗，使我们得到1.46π的甾体收集面积。这相当于0.96的数值孔径，1.0是在空气中的完美集合，能够收集高达88的天顶角⁰, 从90岁起受限制⁰ 由于电子束反射镜顶部的孔，黄金的角度轮廓对应于环形图案，因为CL发射主要由跃迁辐射（TR）控制，该角度图案如上所示，并且再次与理论一致。
这种测量方法与标准的高光谱成像不兼容，但可以使用彩色滤光片来隔离某些光谱范围，因为不同发射波长的角度剖面可能会发生深刻的变化。角度分辨率测量，包括与偏振器的角度分辨率组合以研究偏振效应，在SPARC上作为一体式模块化设备独家提供。