水下能譜儀采用單色光源（如X射線、紫外光）或電子束去照射樣品，使樣品中電子受到激發(fā)而發(fā)射出來(lái)，然后測(cè)量這些電子的產(chǎn)額（強(qiáng)度）對(duì)其能量的分布，從中獲得有關(guān)信息。

 

　　水下能譜儀可提供物質(zhì)表面幾個(gè)原子層的元素定性、定量信息和化學(xué)狀態(tài)信息，可對(duì)非均相覆蓋層進(jìn)行深度分布分析，了解元素隨深度分布的情況，也可對(duì)元素及其化學(xué)態(tài)進(jìn)行成像，給出不同化學(xué)態(tài)的不同元素在表面的分布圖像等。

 

　　除氫和氦元素之外，可以分析所有其他元素，能直接測(cè)定來(lái)自樣品的單個(gè)能級(jí)發(fā)射的光電子能量分布，直接得到電子能級(jí)結(jié)構(gòu)的信息。從能量范圍來(lái)看，電子能譜提供的信息可視為“原子指紋”，能測(cè)定原子價(jià)層電子和內(nèi)層電子軌道，提供有關(guān)化學(xué)鍵方面的信息。而相鄰元素的同種能級(jí)的譜線相隔甚遠(yuǎn)，相互干擾少，元素定性分析的標(biāo)識(shí)性強(qiáng)。

 

　　電子能譜分析是一種無(wú)損傷分析，電子能譜分析是一種高靈敏度超微量表面分析技術(shù)。分析所需試樣量約10－8g即可，靈敏度可達(dá)10－18，樣品分析深度為2nm。

 

　　能譜具有操作簡(jiǎn)單、分析速度快以及結(jié)果直觀等特點(diǎn)，重要的是其價(jià)格相比于高大上的電鏡來(lái)說(shuō)更為低廉，因此能譜也成為了目前電鏡的標(biāo)配。但很多時(shí)候并沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)樣，也就用數(shù)據(jù)庫(kù)里的標(biāo)樣數(shù)據(jù)直接用來(lái)定量，稱為無(wú)標(biāo)樣定量。

 

　　雖然無(wú)標(biāo)樣定量分析方法現(xiàn)在無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但在不平試樣、粉體試樣及要求不高的一般分析研究中，應(yīng)用還比較廣泛，現(xiàn)在正在考慮制定EDS無(wú)標(biāo)樣定量分析方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。