電子探針顯微分析儀是目前較為理想的一種微區(qū)化學成分分析手段。根據(jù)高能電子與固體物質(zhì)相互作用的原理，利用電子槍發(fā)射的高能量電子流通過磁透鏡聚焦成直徑約0.1一llcm的電子束(電子探針)轟擊樣品表面，使樣品中被打擊的微小區(qū)域(簡稱微區(qū))內(nèi)所含元素的原子激發(fā)而產(chǎn)生特征x射線譜。由于不同元素的原子結(jié)構(gòu)各異，激發(fā)產(chǎn)生的X射線波長亦不相同。由電子光源、試樣臺、光學顯微鏡、x射線譜儀、電子分析部件和真空系統(tǒng)組成。測量各種元素所產(chǎn)生的x射線的波長和強度，來對微小體積中所含元素進行定性和定量分析。可用于測定高分子材料中元素和雜質(zhì)的濃度及其分布、添加的成分等。
電子探針顯微分析儀的結(jié)構(gòu)及分類：
波譜儀：利用特征X射線的波長不同來展譜，實現(xiàn)對不同波長X射線分別檢測的波長色散譜儀，簡稱波譜儀（wavelengthdispersivespectrometer,WDS）。
能譜儀：利用特征X射線的能量不同來展譜，實現(xiàn)對不同能量X射線分別檢測的能量色散譜儀，簡稱能譜儀（energydispersivespectrometer,EDS）。
（1）波譜儀
波譜儀主要由分光晶體、X射線探測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成；波譜儀的工作原理是：根據(jù)布拉格定律，從試樣中發(fā)出的特征X射線，經(jīng)過一定晶面間距d的晶體分光，波長λ不同的特征X射線將有不同的衍射角θ。通過連續(xù)地改變θ，就可以在與X射線入射方向呈2θ的位置上測到不同波長λ的特征X射線信號。
（2）能譜儀
能譜儀主要由X射線探測器、前置放大器、脈沖信號處理單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、多道分析器、小型計算機、顯示記錄系統(tǒng)等組成，能譜儀的關鍵部件是鋰漂移硅半導體探測器，習慣上記作Si（Li）探測器。能譜儀的工作原理是以電荷脈沖高度為依據(jù)將每個脈沖分類，歸入具有不同能量跨度的“道”，以“道”即能量為橫坐標，以進入該“道”的電荷脈沖數(shù)為縱坐標，得到樣品的能譜圖。
3、波普儀與能譜儀的主要性能比較
4、電子探針顯微分析的兩種方法
電子探針分析有兩種基本分析方法：
（1）定性分析
定性分析是對試樣某一選定點（區(qū)域）進行定性成分分析，以確定點區(qū)域內(nèi)存在的元素。
定性分析的原理：用光學顯微鏡或在熒光屏顯示的圖像上選定需要分析的點，使聚焦電子束照射在該點上，激發(fā)該點試樣元素的特征X射線。用X射線譜儀探測并顯示X射線譜，根據(jù)譜線峰值位置波長（或能量）確定分析點（區(qū)域）試樣中存在的元素。
X射線的對應的能量可以表示為：E=hv，式中：E為X射線的能量；h為普朗克常數(shù)。可以看出X射線的能量與頻率存在一一對應的關系，這是能譜儀定性分析的基本原理。
（2）定量分析
穩(wěn)定電子束照射下，X射線譜扣除背景計數(shù)后，各元素同類特征譜線（常用Kα線）的強度值應與它們濃度相對應。
粗略近似，背景校正后的強度測量值I與其濃度C成正比
Ia：Ib…：Ii：…Ij＝Ca：Cb…：Ci…Cj；元素I的濃度Ci可由強度I的歸一化加以計算：
5、電子探針顯微分析的兩種掃描方式
電子探針分析有兩種掃描方式：
（1）線掃面分析
使聚焦電子束在試樣觀察區(qū)內(nèi)沿一選定直線（穿越粒子或界面）進行慢掃描。X射線譜儀處于探測某已知元素特征X射線狀態(tài)，得出反映該元素含量變化的特征X射線強度沿試樣掃描線的分布。
X射線譜儀處于探測未知元素狀態(tài)，得出沿掃描線的元素分布圖，即該線上包含有哪些元素。
（2）面掃描分析
聚焦電子束作二維光柵掃描；X射線譜儀處于探測某一元素特征X射線狀態(tài)，得到由許多亮點組成的圖像，即X射線掃描像或元素面分布圖像。
元素含量多，亮點密集。根據(jù)圖像上亮點的疏密和分布，確定該元素在試樣中分布：亮區(qū)代表元素含量高，灰區(qū)代表含量低，黑區(qū)代表含量很低或不存在。
