能量色散X射線譜

能量散射X射線譜（Energy-dispersive X-ray spectroscopy，英文縮寫有EDS、EDX、EDXS或XEDS），有時也被稱作能量散射X射線分析（energy dispersive X-ray analysis，EDXA）或能量散射X射線微量分析（energy dispersive X-ray microanalysis，EDXMA）是一種用於元素分析和化學表徵的分析手段。該手段通過收集X射線機或其他X射線源產生的X射線和樣品相互作用時發出的X射線進行分析。由於不同元素因原子結構不同而發射譜各異，所以可以通過分析X射線譜分辨樣品所含的不同成分。

大西洋中脊盲蝦外殼的能量散射X射線譜。大部分的峰都來自於電子躍遷到K電子層發出的X射線（Kα線和Kβ線）；其中一個峰來自於鐵的L電子層。

激發出樣品的特徵X射線一般需要能量很高的電子束、質子束或X射線。首先，入射的電子（或質子、光子）激發出基態原子的內層電子。內層電子在離開原子後會留下空穴。外層的、處於較高能級的電子在填充這些低能級空穴的時候，多餘能量可能會以X射線形式放出。能量散射X射線譜儀收集測量的就是這些X射線的能量和強度。由於這些X射線的能量分布可以反映特定元素的原子特徵，能量散射X射線譜可被用於測定樣品中的元素組成。

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  載有Ru納米顆粒催化劑的高角環形暗場像
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  利用EDS測得的Ru元素分布
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  利用EDS測得的全元素組成與分布

設備構成

能量色散X射線譜主要由以下四部分組成：

1. 激發源（電子束或X射線源）
2. X射線探測器
3. 脈衝處理器
4. 分析儀

電子束激發源被用於電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡和掃描透射電子顯微鏡中，而X射線激發源被用於X射線熒光光譜儀中。X射線探測器可將X射線能量轉換為電信號；信號隨後被發送至脈衝處理器進行測量並傳送到分析儀進行分析。過去最常見的探測器是硅鋰（SiLi）探測器，需要用液氮冷卻才能工作。如今的新系統常配置硅漂移探測器，計數速度更快，且僅需在熱電冷卻（甚至於室溫）下就可以工作。

其他相關技術

能量色散X射線譜的原理

高能級的電子在填充低能級的空穴時所出現的能量差不一定都以X射線的形式放出，也可以轉嫁給另一外層電子，使其獲得足夠的能量而逸出原子。這類逸出的電子被稱作俄歇電子，而通過測量俄歇電子對樣品進行分析的手段被稱作俄歇電子能譜學（AES）。

X射線光電子能譜學（XPS）是另一種和能量色散X射線譜相關的分析手段，測量的是被X射線激發的內層電子的能量。XPS可用於測定樣品的化學組分；通過對化學位移的測量還可以分析特定元素所處的化學環境，由此確定該樣品的實驗式。

能量色散X射線譜（EDS）常常被拿來和波長色散X射線光譜（WDS）相互對比。WDS和EDS不同的地方在於，WDS利用X射線在特定晶體上的衍射將不同波長的X射線分離開來進行測量。WDS的能量分辨率最高可達到幾個eV，高於EDS的分辨率（130eV）兩個數量級。WDS也沒有EDS中常出現的一些非實驗因素，例如和峰（sum peak）、逃逸峰（escape peak）、重疊峰等等。但WDS所需的實驗周期較長，且需要經過培訓才能熟練操作，因此EDS較WDS來說更為常見。

另見

• 電子微探針
• 透射電子顯微鏡
• X-ray microtomography
• 掃描電子顯微鏡
• 電子能量損失譜

外部連結

• Information portal with X-ray microanalysis and EDX contents （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• EDS on the SEM: Primer discussing principles, capabilities and limitations of EDS with the SEM （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）