電子探針X射線微區分析(EPMA)Electron Probe X-ray Microanalysis是用聚焦極細的電子束轟擊固體的表面，並根據微區內所發射出X射線的波長（ 或能量）和強度進行定性和定量分析的方法。
工作原理,特點,方法及套用,定點分析,線分析,面分析,比較,
工作原理
電子探針（Electron Probe Microanalysis-EPMA）的主要功能是進行微區成分分析。它是在電子光學和X射線光譜學原理的基礎上發展起來的一種高效率分析儀器。
其原理是：用細聚焦電子束入射樣品表面，激發出樣品元素的特徵X射線，分析特徵X射線的波長（或能量）可知元素種類；分析特徵X射線的強度可知元素的含量。
其鏡筒部分構造和SEM相同，檢測部分使用X射線譜儀，用來檢測X射線的特徵波長（波譜儀）和特徵能量（能譜儀），以此對微區進行化學成分分析。
X射線譜儀是電子探針的信號檢測系統，分為：
能量分散譜儀（EDS），簡稱能譜儀，用來測定X射線特徵能量。
波長分散譜儀（WDS），簡稱波譜儀，用來測定特徵X射線波長。
WDS組成：波譜儀主要由分光晶體和X射線檢測系統組成。
原理：根據布拉格定律，從試樣中發出的特徵X射線，經過一定晶面間距的晶體分光，波長不同的特徵X射線將有不同的衍射角。通過連續地改變q，就可以在與X射線入射方向呈2 q的位置上測到不同波長的特徵X射線信號。根據莫塞萊定律可確定被測物質所含有的元素。
為了提高接收X射線強度，分光晶體通常使用彎曲晶體。
特點
電子探針顯微分析有以下特點：
顯微結構分析
電子探針是利用0.5μm－1μm的高能電子束激發待分析的樣品，通過電子與樣品的相互作用產生的特徵X射線、二次電子、吸收電子、 背散射電子及陰極螢光等信息來分析樣品的微區內(μm範圍內)成份、形貌和化學結合狀態等特徵。電子探針是幾個μm範圍內的微區分析， 微區分析是它的一個重要特點之一, 它能將微區化學成份與顯微結構對應起來，是一種顯微結構的分析。
元素分析範圍廣
電子探針所分析的元素範圍從硼(B)——鈾(U)，因為電子探針成份分析是利用元素的特徵X射線，，而氫和氦原子只有K層電子，不能產生特徵X射線， 所以無法進行電子探針成分分析，鋰(Li)和鈹(Be)雖然能產生X射線，但產生的特徵X射線波長太長，通常無法進行檢測，少數電子探針用大面間距的皂化膜作為衍射晶體已經可以檢測Be元素。能譜儀的元素分析範圍也和波譜相同，分析元素範圍從鈹(Be)——鈾(U)。
定量分析準確度高
電子探針是目前微區元素定量分析最準確的儀器。電子探針的檢測極限(能檢測到的元素最低濃度)一般為（0.01－0.05）wt%， 不同測量條件和不同元素有不同的檢測極限，但由於所分析的體積小，所以檢測的絕對感量極限值約為10-14g，定量分析的相對誤差為(1—3)%，對原子序數大於11，含量在10wt% 以上的元素，其相對誤差通常小於2%。
不損壞試樣、分析速度快
電子探針一般不損壞樣品，樣品分析後，可以完好保存或繼續進行其它方面的分析測試，
方法及套用
電子探針的定性分析方法
定點分析
將電子束固定在要分析的微區上，用波譜儀分析時，改變分光晶體和探測器的位置，即可得到分析點的X射線譜線；用能譜儀分析時，幾分鐘內即可直接從螢光屏（或計算機）上得到微區內全部元素的譜線。
鎂合金中的析出相CaMgSi的鑑別
Spectrum1 位置析出相富含Ca、Mg、Si元素
線分析
把電子束沿著指定的方向作直線軌跡掃描，便可得到這一元素沿直線的濃度分布情況。
改變位置可得到另一元素的濃度分布情況。
面分析
電子束在樣品表面作光柵掃描，將譜儀（波、能）固定在所要測量的某一元素特徵X射線信號（波長或能量）的位置，此時，在螢光屏上得到該元素的面分布圖像。改變位置可得到另一元素的濃度分布情況。也是用X射線調製圖像的方法。
鎂合金中的析出相Mg2Si的鑑別
Si的元素麵分布圖，可以清晰地看到Mg2Si所在的位置
比較
WDS工作原理
已知電子束入射樣品表面產生的X射線是在樣品表面下一個um量級乃至納米量級的作用體積發出的，若該體積內含有各種元素，則可激發出各個相應元素的特徵X線，沿各向發出，成為點光源。在樣品上方放置分光晶體，當入射X波長、入射角、分光晶體面間距d之間滿足2dsinq = l時，該波長將發生衍射，若在其衍射方向安裝探測器，便可記錄下來。由此，可將樣品作用體積內不同波長的X射線分散並展示出來。
上述平面分光晶體使譜儀的檢測效率非常低，表現在：固定波長下，特定方向入射才可衍射；處處衍射條件不同；要解決的問題是：分光晶體表面處處滿足同樣的衍射條件；實現衍射束聚焦 把分光晶體作適當的彈性彎曲，並使X射線源、彎曲晶體表面和檢測器視窗位於同一個圓周上，就可以達到把衍射束聚焦的目的。該圓稱為聚焦圓，半徑為R。此時，如果晶體的位置固定，整個分光晶體只收集一種波長的X射線，從而使這種單色X射線的衍射強度大大提高。
EDS工作原理
利用不同元素X射線光子特徵能量不同特點進行成分分析鋰漂移矽能譜儀Si(Li)框圖加在Si(Li)晶體兩端偏壓來收集電子空穴對→（前置放大器）轉換成電流脈衝→（主放大器）轉換成電壓脈衝→（後進入）多通脈衝高度分析器，按高度把脈衝分類，並計數，從而描繪I－E圖譜。
當特徵能量ΔΕ的X射線光子由Si(Li)檢測器收集時，在Si(Li)晶體內將激發出一定數目的電子—空穴對。
假定產生一個空穴對的最低平均能量為ε（固定的），則由一個光子造成的空穴對數目為：
N — 一個X射線光子造成的空穴電子對的數目
ε — 產生一個空穴對的最低平均能量
ΔΕ — 特徵能量
工作過程
加在Si(Li)晶體兩端偏壓來收集電子空穴對→ （前置放大器）轉換成電流脈衝→ （主放大器）轉換成電壓脈衝→ （後進入）多通脈衝高度分析器，按高度把脈衝分類，並計數，從而描繪I－E圖譜。
能譜儀分析特點：
具有以下優點（與波譜儀相比）
能譜儀探測X射線的效率高。
在同一時間對分析點內所有元素X射線光子的能量進行測定和計數，在幾分鐘內可得到定性分析結果，而波譜儀只能逐個測量每種元素特徵波長。
結構簡單，穩定性和重現性都很好（因為無機械傳動），不必聚焦，對樣品表面無特殊要求，適於粗糙表面分析。
具有以下缺點和不足：
解析度低：Si(Li)檢測器解析度約為160eV；波譜儀解析度為5－10eV
能譜儀中因Si(Li)檢測器的鈹視窗限制了超輕元素的測量，因此它只能分析原子序數大於11的元素；而波譜儀可測定原子序數從4到92間的所有元素。
能譜儀的Si(Li)探頭必須保持在低溫態，因此必須時時用液氮冷卻。
