x射线光谱学被普遍认为是可以添加到任何扫描电子显微镜(SEM)的最有用的辅助技术，甚至被大多数操作员认为是必要的。虽然“独立”x射线检测系统在故障分析中的使用频率低于sem中使用的更精确的仪器，但该技术正在进步，并且由于其在现场无损分析和应用的能力而值得注意。本文从基于x射线信号的信息开始。接下来是关于x射线光谱学探测器的工作原理和应用的信息，即能量色散光谱仪，波长色散光谱仪和手持x射线荧光系统。然后介绍了在扫描电镜和手持式x射线荧光分析中涉及的x射线分析过程。文章最后讨论了x射线能谱在失效分析中的应用。

本文详细介绍了x射线光谱学在元素鉴别和测定中的应用。首先概述了x射线荧光光谱仪(XRF)的工作原理，并对波长色散光谱仪(WDS)和能量色散光谱仪(EDS)的工作原理进行了比较。接下来讨论了x射线辐射、x射线发射和x射线吸收的机理和效应。然后讨论WDS和EDS的组成、操作和应用。还包括XRF分析样品制备中涉及的一些因素和过程。文章进一步提供了WDS和EDS定性和定量分析的实际程序和应用的信息。

均质化，从广义上讲，是指在给定的矩阵中实现溶质或相的均匀分布的过程。本文将讨论铸造组件中不均匀性的根本原因。在热机械加工之前均匀化合金几乎是一个标准的工业惯例。本文列举了均质化的目的和均质化处理的好处。其优点包括提高抗点蚀能力，提高抗应力腐蚀开裂能力，提高延展性，以及在随后的时效过程中均匀的析出相分布。本文提供了一个示意图的能量色散x射线光谱仪(EDS)分散数据的溶质分布横跨枝晶由于铬和钼的微偏析。最后给出了模拟铬钼微偏析的计算模型的信息。

本文介绍了x射线光谱法，并讨论了电磁辐射、x射线发射和x射线吸收的作用。它的重点是波长色散x射线光谱仪和能量色散x射线光谱仪(EDS)的仪器，包括x射线管、分析系统和探测器。介绍了EDS操作的基本原理。文章还提供了各种样品制备的有用信息，解释了EDS的定性和定量分析。综述了x射线光谱法的应用。

电子探针微量分析(EPMA)使得在一次操作中结合结构和成分分析成为可能。本文描述了微观分析的基本概念和EPMA的处理，涉及测量由加速电子束轰击的固体样品的微观部分发出的特征x射线。它提供了能量色散光谱法(EDS)和波长色散光谱法(WDS)的各个方面的信息，并阐明了EDS和WDS的主要成分的定性分析。本文介绍了元素分布的模拟和数字组成作图，并介绍了WDS和EDS光谱仪在x射线作图中的优缺点。并概述了EPMA在材料科学中解决各种问题的应用。

扫描电子显微镜(SEM)自1965年首次问世以来，已经有了各种显著的改进。这些改进包括增强的分辨率、可靠性、易于操作以及尺寸和成本的减小。本文详细介绍了扫描电镜的仪器和原理，广泛地解释了其在分辨率和景深成像方面的能力。它描述了SEM的三个附加功能，包括使用通道模式来评估微米级区域的晶体取向;利用后向散射探测器揭示未蚀刻样品的晶界和铁磁合金的畴界以及利用电压对比、电子束感应电流和阴极发光对半导体器件进行表征和失效分析。本文比较了扫描电子显微镜与扫描俄歇显微镜的特点，列举了扫描电子显微镜的应用及局限性。