Рентгенівський спектральний аналіз – елементний аналіз речовини по його рентгенівських спектрах. Якісний рентгенівський спектральний аналіз виконують по спектральному положенню характеристичних ліній в спектрі випускання досліджуваного зразка (його основа — закон Мозлі).

Кількісний рентгенівський спектральний аналіз здійснюють по інтенсивностях цих ліній. Методами рентгенівського спектрального аналізу можуть бути визначені всі елементи з атомним номером Z ≥ 11 (в деяких випадках — і більш легкі). Поріг чутливості рентгенівського спектрального аналізу в більшості випадків (~10^-2 – 10^-4%, тривалість – декілька хвилин (разом з підготовкою проби). Рентгенівський спектральний аналіз не руйнує пробу.

Найбільш поширений вид рентгенівського спектрального аналізу – аналіз валового складу матеріалів по їх флуоресцентному рентгенівському випромінюванню — виконується по відносній інтенсивності ліній, яка вимірюється з високою точністю рентгенівською спектральною апаратурою. Відносна точність кількісного рентгенівського спектрального аналізу коливається від 0,3 до 10% залежно від складу проби. На інтенсивність аналітичних ліній кожного елементу впливає решта всіх елементів проби, тому одній і тій же зміряній інтенсивності I_і аналітичній лінії і  можуть відповідати різні концентрації С₁ С_2.

 (Внаслідок цього т.з. виродженість інтенсивності по концентраці І_і  можливо пояснити лише на основі загальної теорії залежності  від концентрації всіх n компонентів проби — вирішення системи  n рівнянь зв'язку.)

Рисунок 5.3.1 – Графіки залежності I_i  аналітичній лінії і від концентрації С елементу в пробі (аналітичний графік) для випадків, коли поглинання наповнювача менше (1), рівно (2) або більше (3) поглинання визначуваного елементу. 

 

 I_ф- інтенсивність фону. На основі загальної теорії аналізу розроблено декілька часних методів. За відсутності в пробі елементів, що заважають, застосовують метод зовнішнього стандарту: вимірюють інтенсивність аналітичної лінії і по аналітичному графіку зразка відомого складу (стандарту) знаходять концентрацію досліджуваного елементу в пробі. Для багатокомпонентних проб застосовують метод внутрішнього стандарту, в якому ординатою аналітичного графіка служить відношення інтенсивностей визначуваного елементу і внутрішнього стандарту, — доданого в пробу в певній концентрації елементу, сусіднього в періодичній системі елементів з визначуваним. Іноді застосовують метод добавок в пробу визначуваного елементу або наповнювача у відомій кількості. По зміні інтенсивності аналітичної лінії можна визначити первинну концентрацію елементу. У методі стандарту-фону ординатою аналітичного графіка є відношення інтенсивностей аналітичної лінії і близької до неї лінії первинного рентгенівського випромінювання, розсіяного пробою. Це відношення у багатьох випадках мало залежить від складу наповнювача. Для аналізу складних багатокомпонентних проб повну систему рівнянь зв'язку розшифровують на ЕОМ методом послідовних наближень.

Рентгенівський спектральний аналіз знайшов широке застосування при дослідженні сировини і матеріалів: харчових продуктів, силікатного аналізу, маркіровки сплавів, для визначення втрат металу в шлаках і ін.

Рентгенівський мікроаналіз (локальний аналіз) ділянок проби ~1- 3мкм² виконують за допомогою електронно-зондського мікроаналізатора по рентгенівському спектру досліджуваної ділянки. Він вимагає точного введення поправок на порядковий номер Z визначуваного елементу, поглинання його випромінювання в пробі і його флуоресценцію, що порушується гальмівний компонентой випромінювання і характеристичним випромінюванням інших елементів проби.

Мікроаналіз застосовують при дослідженні взаємної дифузії 2- і 3-компонентних систем, процесів кристалізації, локальних флуктуації складу речовини і ін.