X射線光譜法

X射線光譜（XRS）技術被用于滿足各種各樣需求的不同材料的元素、化學、晶體、結構和動態分析。

這些技術具有極優的空間分辨率（低至幾十納米），但也可以用于分析和生成大面積的映像（達到幾平方米）。其應用通常不受樣品的理化狀態（液態、冷凍或加熱）或其它環境因素的限制，因為測量可以在真空或大氣壓力下，在專門的實驗室內或甚至在現場使用優化的便攜式譜儀來實施。

近年的技術進步

自20世紀70年代初以來，有兩個因素在很大程度上推動了X射線光譜技術的分析性能的各種發展：在X射線儀器儀表（例如源、探測器和聚焦裝置）開發和對復雜的三維非均質材料的綜合表征分析要求上取得的進步。其中的一個例子是引入了液體冷卻半導體探測器，緩慢地幫助建立了X射線熒光（XRF）分析技術，作為對不同樣品進行定量元素分析的一種手段。

在上世紀90年代中期，部件的小型化和熱電冷卻的發展開啟了進行現場分析和利用這項技術進行行星探測的可能性。同時，同步加速器源也越來越廣泛地用于描述材料的特性，這是基于同步加速器輻射的獨有特性。這反過來又幫助進一步開發了大量先進的X射線光譜方法。

當今，由大陣列傳感器制造的探測系統利用微聚焦或納米聚焦激發的X射線束，被用于顯著提高基于實驗室或同步加速器的實驗的通量。其中一些甚至接近衍射限值，在幾十納米的范圍內。

許多其它用途

除了用于能量分散檢測系統之外，高分辨率X射線光譜分析還支持其它廣泛應用，涉及材料科學、化學、固體物理（特別是相變研究）、物理化學和基礎原子物理研究。

在很低溫度下運行的低溫粒子探測器和帶有球形彎曲晶體的晶體譜儀也具有許多優勢。例如，與位置敏感探測器結合使用、基于晶體的高分辨率譜儀可以在X射線的帶寬上提供極限能量分辨率。這些譜儀與專門的方法，比如共振無彈性X射線散射和X射線拉曼技術一起使用，用于提供關于化學環境、配體鍵合和價電子離域等的獨特信息。

最近的趨勢是將各種X射線譜相關的技術和方法整合到同一個實驗室或同步加速器設置中，以更有效地進行各種跨學科應用。

其中一個例子是，與X射線反射和吸收技術相結合的X射線熒光切線入射分析，用于表征非均質微米和納米級材料，例如電池、燃料電池或光伏系統。另一種是共焦微X射線熒光分析裝置，結合X射線傳輸和X射線熒光微層析成像技術，可用于研究廣泛的三維異質材料的元素分布和結構。這些在生物學、文化遺產分析和地質學中都有十分重要的應用。