Røntgenspektralanalyse er en instrumentel metode til elementær analyse baseret på studiet af spektret af røntgenstråler , der har passeret gennem prøven eller udsendt af den.
Den første røntgenspektralanalyse af høj kvalitet i USSR for sjældne metaller: tantal, niobium , zirconium osv. blev etableret på fabrikken af sjældne grundstoffer under vejledning af A. I. Lyubimtsev i 1932 [1] , importerede Zigban- og Zeeman -spektrografer med den primære excitationsmetode blev brugt.
Når et atom bestråles, fjernes elektroner fra de indre skaller. Elektroner fra de ydre skaller hopper til ledige steder og frigiver overskydende energi i form af et røntgenkvante, den såkaldte karakteristiske stråling , eller overfører den til en anden elektron fra de ydre skaller med emission af en Auger-elektron . Den kvantitative og kvalitative sammensætning af det analyserede stof bedømmes ud fra energierne og antallet af udsendte kvanter eller elektroner.
Røntgenstråler (primær stråling) eller en elektronstråle bruges som excitationskilder .
For at analysere spektret af sekundær stråling anvendes enten røntgendiffraktion på en krystal, der bruges som diffraktionsgitter (bølgedispersion), eller der anvendes detektorer, der er følsomme over for energien i det absorberede kvante (energispredning). Det bølgedispersive spektrometer er meget nøjagtigt, men langsommere end det energidispersive spektrometer . Så et rutineeksperiment er kun et par minutter langt. Moderne energidispersive mikroanalysatorer af prøvesammensætningen kræver ikke afkøling til nitrogens kogepunkt (77 K), hvilket forenkler deres drift.
Resultaterne af analysen kan være kvalitative, det vil sige at fastslå grundstofsammensætningen af prøven under undersøgelse, eller kvantitative - med bestemmelse af koncentrationen af elementer i prøven.
Instrumenter til røntgenspektral mikroanalyse kan være enkeltstående ( røntgenfluorescensspektrometre ) eller indbygget som vedhæftede filer til andre instrumenter (se nedenfor).
De fleste elektronmikroskoper , især scanningselektronmikroskoper , har bølgedispersive og/eller energidispersive yderligere vedhæftninger. Elektronstrålen i et mikroskop bruges til at excitere de karakteristiske røntgenstråler. Den rumlige opløsning af røntgenmikroanalyse til scanningselektronmikroskoper er i området 1 μm; for transmissionselektronmikroskoper er opløsningen af mikroanalyse meget bedre, i størrelsesordenen flere nm.