原理說明
X射線光電子能譜（XPS），也稱為化學分析電子能譜（ESCA），由於其簡單的使用方法和數據分析，使其成為最廣泛使用的表面分析技術。 XPS是由X射線照射在材料表面，通過測試出射光電子的動能和從材料表面（一般10納米以內）逃離出來電子的數量，獲取固體材料表面的元素組成、含量、化學狀態、分子結構和化學鍵方面的信息，此外絕緣體和導體材料也都可以用XPS來分析。 XPS分析區域可以由從幾微米到幾毫米的尺度。

XPS所用激發源為單色X射線，探測從樣品表面出射的光電子的能量分佈。由於X射線的能量較高，所以得到的主要是原子內殼層軌道上電離出射的電子。對於 XPS，鋁靶K-alpha（1.4 keV）或鎂靶K-alpha（1.2 keV）是儀器實驗時常用的測試條件，現在更增加了鉻靶K-alpha（5.4 keV）本來於同步輻射才有機會使用到的能量範圍。光電子能譜是基於一個單一能量的光子進 > 電子出的過程，這一基本過程是一個比俄歇過程簡單得多的現象。 所有類型的電磁輻射的光子能量是基於愛因斯坦理論中的：E=hν 光電子能譜使用單色輻射激發源（即固定光子能量）。 XPS的光子照射樣品表面時，原子中的電子吸收光電子後，從初態躍遷至高激發態而離開原子，發射出來的光電子的動能E_K可以由X射線輻射能量和電子結合能E_B來決定：E_K=hν-E_B而真正實驗測量的光電子能量為：E_K=hν-E_B-Φ其中Φ是譜儀的功函數。下圖顯示了光電子產生的原理。