結合運用電子顯微鏡技術和 X射線分光技術的電子光學式分析儀器,又稱電子微區分析儀、電子探針或電子探針X射線微區分析儀。電子微探針廣泛用於礦物、冶金、機械、電子和生物學等領域,尤其適用於對合金的顯微組織和相成分的研究分析。此外,它也是分析月球土壤和月巖的理想儀器。如同X射線螢光光譜儀那樣,高速運動的電子打擊在固體樣品表面上時電子突然停止,其能量激發原子的內層電子,從樣品中輻射出X射線。這種X射線是以元素為特徵的,它是定性和定量分析的依據。
電子微探針與 X射線熒光光譜儀的主要差別是前者利用一次X射線進行定性和定量分析;而後者則是用二次X射線。即利用X射線熒光進行定性和定量分析。它與電子顯微鏡的主要差別是電子顯微鏡利用電子衍射原理得到圖象;而電子微探針除利用X射線外,還利用電子顯微鏡中掃描技術以提供有關物質的狀態、組成和結構等多種信號。
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電子微探針常用的加速電壓為10~30千伏。電子束穿透樣品的深度大致與其直徑相同(1微米),這就決定瞭樣品的空間分辨率,即被分析體積的最小值約為10-12厘米3。以質量計算的檢測極限為10-14~10-15克。電子微探針能分析的元素范圍在常規條件下可從原子周期表中原子序數為12的鎂至92的鈾,並已擴展到原子序數為4的超輕元素鈹。