X射线光谱法

X射线光谱（XRS）技术被用于满足各种各样需求的不同材料的元素、化学、晶体、结构和动态分析。

这些技术具有极优的空间分辨率（低至几十纳米），但也可以用于分析和生成大面积的映像（达到几平方米）。其应用通常不受样品的理化状态（液态、冷冻或加热）或其它环境因素的限制，因为测量可以在真空或大气压力下，在专门的实验室内或甚至在现场使用优化的便携式谱仪来实施。

近年的技术进步

自20世纪70年代初以来，有两个因素在很大程度上推动了X射线光谱技术的分析性能的各种发展：在X射线仪器仪表（例如源、探测器和聚焦装置）开发和对复杂的三维非均质材料的综合表征分析要求上取得的进步。其中的一个例子是引入了液体冷却半导体探测器，缓慢地帮助建立了X射线荧光（XRF）分析技术，作为对不同样品进行定量元素分析的一种手段。

在上世纪90年代中期，部件的小型化和热电冷却的发展开启了进行现场分析和利用这项技术进行行星探测的可能性。同时，同步加速器源也越来越广泛地用于描述材料的特性，这是基于同步加速器辐射的独有特性。这反过来又帮助进一步开发了大量先进的X射线光谱方法。

当今，由大阵列传感器制造的探测系统利用微聚焦或纳米聚焦激发的X射线束，被用于显著提高基于实验室或同步加速器的实验的通量。其中一些甚至接近衍射限值，在几十纳米的范围内。

许多其它用途

除了用于能量分散检测系统之外，高分辨率X射线光谱分析还支持其它广泛应用，涉及材料科学、化学、固体物理（特别是相变研究）、物理化学和基础原子物理研究。

在很低温度下运行的低温粒子探测器和带有球形弯曲晶体的晶体谱仪也具有许多优势。例如，与位置敏感探测器结合使用、基于晶体的高分辨率谱仪可以在X射线的带宽上提供极限能量分辨率。这些谱仪与专门的方法，比如共振无弹性X射线散射和X射线拉曼技术一起使用，用于提供关于化学环境、配体键合和价电子离域等的独特信息。

最近的趋势是将各种X射线谱相关的技术和方法整合到同一个实验室或同步加速器设置中，以更有效地进行各种跨学科应用。

其中一个例子是，与X射线反射和吸收技术相结合的X射线荧光切线入射分析，用于表征非均质微米和纳米级材料，例如电池、燃料电池或光伏系统。另一种是共焦微X射线荧光分析装置，结合X射线传输和X射线荧光微层析成像技术，可用于研究广泛的三维异质材料的元素分布和结构。这些在生物学、文化遗产分析和地质学中都有十分重要的应用。