XPS(X射線光電子能譜)的原理是用X射線去輻射樣品，使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。被光子激發出來的電子稱為光電子。可以測量光電子的能量，以光電子的動能為橫坐標，相對強度(脈沖/s)為縱坐標可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關信息。X射線光電子能譜因對化學分析最有用，因此被稱為化學分析用電子能譜(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。
其主要應用：
1.元素的定性分析。可以根據能譜圖中出現的特征譜線的位置鑒定除H、He以外的所有元素。
2.元素的定量分析。根據能譜圖中光電子譜線強度(光電子峰的面積)反應原子的含量或相對濃度。
3.固體表面分析。包括表面的化學組成或元素組成，原子價態，表面能態分布，測定表面電子的電子云分布和能級結構等。
4.化合物的結構。可以對內層電子結合能的化學位移精確測量，提供化學鍵和電荷分布方面的信息。
5.分子生物學中的應用。Ex：利用XPS鑒定維生素B12中的少量的Co。 XPS采用能量為 的射線源，能激發內層 電子。各種元素內層電子的結合能是有特征性的，因 此可以用來鑒別化學元素。 eV1500~1000
XRD以X射線的相關散射為基礎，以布拉格公式2d sinθ=nλ、晶體理論、倒易點陣厄瓦爾德圖解為主要原理的。 衍射基本條件是：1、層面間距與輻射波長的整數倍;2、散射中心空間分布規則
主要測定：晶體的結構信息。其主要方法包括X射線多晶粉末衍射法和單晶衍射法兩種。
其主要應用：
1.晶體的結構分析。由布拉格公式，已知波長λ，測出θ角，可以計算晶面間距d。
2.已知d值，測出θ角計算出特征輻射波長，確定樣品中所含的元素。
3.可以測定粒子大小。根據譜線寬度，結合計算公式，求出平均晶粒的大小。
4.還可以研究化學鍵和結構與性能關系等性質。


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