X射线能量色散谱仪

X射线能量色散谱仪（简称能谱仪）是根据X射线的能量不同对X射线进行展谱分析的仪器，其作用是把不同能量的X射线分开，并测定和记录各种X射线的能量和强度。

利用能谱仪可以得到试样的X射线能谱图。它能反映试样发射的X射线的能量与强度的关系。

各种元素的特征X射线既然具有特定的波长，那么它也必然具有特定的能量。因此，根据试样的X射线能谱图同样可以对试样的微区化学成分进行定性和定量分析 。

（一）能谱仪的结构

能谱仪主要由Si(Li)探测器、前置放大器、脉冲信号处理单元、模数转换器、多道脉冲分析器、计算机及显示记录系统等部分组成（见下图） 。

        

（二）能谱仪的工作原理

由聚焦电子束激发产生的具有不同能量的X射线经Be窗口射入Si(Li)探测器，使Si原子电离，产生电子-空穴对。由于每产生一个电子-空穴对需要清耗3.8eV的能量。因此，一个能量为E的入射X光子将产生N（=E/3.8）个电子-空穴对，根据X光子激发的电子-空穴对的数量N，即可求得入射X光子的能量E。

在Si（Li）半导体的两端加一个偏压，将电子-空穴对收集起来。每入射一个X光子，探测器将输出一个电流脉冲，脉冲的高度与X光子的能量成正比。电流脉冲由脉冲信号处理单元和模数转换器转换成电压脉冲，然后送入多道脉冲分析器。多道脉冲分析器将电压脉冲按脉冲高度进行分类，让不同高度的脉冲进入不同的通道，并记录进入各个通道的脉冲数。通道的地址反映了X光子的能量，通道的脉冲数则代表了X射线的强度。最后得到以通道地址（能量）为横坐标，以通道脉冲计数（强度）为纵坐标的X射线能量色散谱图，并显示在显像管荧光屏上。

X射线能谱图上，峰位表示X射线的能量，峰高则反映X射线的强度。根据能谱图上的峰位（特征X射线的能量）可以检测出试样中存在何种元素，即进行化学成分定性分析。根据峰的高度（特征X射线的强度）可对试样中的元素进行定量和半定量分析。