從尋找食品污染物到識(shí)別機(jī)器故障，再到預(yù)測飛機(jī)零件的腐蝕方式，能譜分析（EDX或EDS）是當(dāng)今材料科學(xué)家廣泛采用的技術(shù)。與掃描電子顯微鏡（SEM）一起使用時(shí)，EDX探測器可以提供更多樣品信息。

使用EDX，研究人員可以快速得到有關(guān)樣品化學(xué)成分的信息，包括元素構(gòu)成、分布及濃度。

但是EDX到底是如何工作的

利用掃描電子顯微鏡，各種信號(hào)可以提供給定樣品的不同信息。

例如

背散射電子生成襯度圖像，顯示出原子序數(shù)差異。而二次電子則提供樣品的表面形貌信息。當(dāng)掃描電子顯微鏡與EDX探測器結(jié)合使用時(shí)，X射線也可以用作產(chǎn)生化學(xué)信息的信號(hào)。

為了更好地理解X射線的產(chǎn)生原理，我們要清楚，每個(gè)原子都擁有特定數(shù)量的電子，且電子處于特定的能級(jí)。正常情況下，電子在特定的軌道上運(yùn)行且具有不同的、分立的能量。

EDX分析原理

電子束轟擊原子內(nèi)層，激發(fā)出基態(tài)原子的內(nèi)殼電子，在內(nèi)層留下帶正電的電子空穴。內(nèi)層電子離開原子后，處于較高能級(jí)的外層電子會(huì)填充這些低能級(jí)的空穴，多余能量可能會(huì)以 X 射線形式放出，而這種X 射線的能量分布可以反映特定元素和躍遷特征。

X射線生成過程：

（1）能量傳遞給原子中的電子，使其離開原子留下空穴；

（2）較高能級(jí)的外層電子填充空穴并釋放出特性X射線。

此種X射線可以用硅漂移探測器收集，并結(jié)合軟件對其進(jìn)行測量和解釋?；瘜W(xué)信息可以通過元素面分布和線掃描等多種方式實(shí)現(xiàn)可視化。這樣，利用X射線也就可以識(shí)別樣品中的各種元素。

有趣的是，EDX還可用于定性和定量分析，也就是識(shí)別樣品的元素類型以及每種元素的濃度百分比。與傳統(tǒng)掃描電子顯微鏡一樣，EDX 技術(shù)幾乎不需要樣品制備，并且無損，不會(huì)損壞樣品。

EDX分析以其多種優(yōu)勢，已在制造業(yè)、研究領(lǐng)域、能源資源管理、快消品等多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。EDX 已經(jīng)成為掃描電子顯微鏡的重要部分，利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行EDX分析，研究人員既可以提高分析結(jié)果質(zhì)量，同時(shí)又能節(jié)省寶貴的時(shí)間。