1,，合金中的相與夾雜物分析
使用電子探針來分析合金中的相及夾雜物的一大優(yōu)勢在于,，能使材料成分信息和物質(zhì)形貌特征形成對照，且能夠?qū)A雜物中存在的每個相進(jìn)行識別,，使材料分析的結(jié)果更為準(zhǔn)確,。電子探針與波譜儀組合可形成能夠配合結(jié)構(gòu)分析的組合儀器,。科學(xué)家曾用這種組合儀器對18-8 型不銹鋼進(jìn)行了晶界析出相分析,。伴隨著圖像處理技術(shù)的升級,，使得現(xiàn)在的材料分析可以按照夾雜物內(nèi)物質(zhì)的濃度差或元素的類型予以各樣式的分布統(tǒng)計及呈現(xiàn)定量相的分析結(jié)果。
2,，擴(kuò)散反應(yīng)類分析
在擴(kuò)散研究中起到較大推動作用的是放射性同位素的研發(fā)與應(yīng)用,。而利用電子探針結(jié)合圖像處理儀形成的濃度- 深度曲線不僅比上述提到的放射性同位素法更為方便，而且準(zhǔn)確率也得到了較大提升,，但由于電子探針分析方法無法在自擴(kuò)散中發(fā)揮作用,，因此不能全然代替放射同位素法,。在擴(kuò)散研究中除了自擴(kuò)散還有反應(yīng)擴(kuò)散現(xiàn)象，該現(xiàn)象在金屬類材料的加工及各種反應(yīng)中廣泛出現(xiàn),，如熱處理,、氧化、腐蝕等,。利用電子探針可以清晰地觀察物質(zhì)反應(yīng)擴(kuò)散時元素的轉(zhuǎn)化及新物質(zhì)的生成,。。除了熱處理,，電子探針還能在如氧化腐蝕類的表面改性反應(yīng)中,，探索到元素的遷移，為改進(jìn)工藝,，合成新物質(zhì)提供有利助力,。
電子探針的原理
3，軟X 射線光譜對元素分析
軟X 射線指波長大于0.5nm,，能量低于2000ev 的X 射線,。在激發(fā)過程中，牽涉了較多參與反應(yīng)的電子,，導(dǎo)致其激發(fā)的譜線形狀和能量同化合狀態(tài)的發(fā)生而出現(xiàn)變化,。對這些變化進(jìn)行研究能夠得到元素存在狀態(tài)的相關(guān)信息。上述理論在國外不少國家的電子探針分析研究中得到了驗證,。
4,，合金相圖分析
采用電子探針檢測合金相圖常見的有兩種方法，其一是稱擴(kuò)散偶法,，利用了兩種金屬或合金產(chǎn)出擴(kuò)散偶,，升溫一段時間后退火，測量不同物質(zhì)的濃度曲線,，得到二元或者三元系的等溫截面,，也可利用三種濃度較純的金屬制成“品”字形的擴(kuò)散偶測量其三元系相圖；其二是退火淬火法,，將多種相位共存的樣品放在一起,，升溫一段時間后退火，使合成物達(dá)到平衡后實施淬火,，隨后利用電子探針測量混雜物各相的成分,，并繪制該溫度下的等溫截面。
以上兩種方法的優(yōu)勢在于,，不僅降低了樣品的數(shù)量,，而且可以直接測量混合物的均勻性，若退火后混合物各相平衡,，既可獲得各相的成分,，也可獲得連接線,；若退火后混合物各相未達(dá)到平衡，則可通過測定相界面兩邊的物質(zhì)成分計算出相界,，以此獲得未平衡狀態(tài)下的低溫相圖,。
5，顯微偏析
對合金元素的偏析會對材料的性能產(chǎn)生較大的影響,。研究表明,，許多金屬材料出現(xiàn)失效的現(xiàn)象與元素偏析存在一定的關(guān)聯(lián)性。隨著世界航空航天事業(yè)的發(fā)展,，對材料性能的要求也更為嚴(yán)格,，科研人員研發(fā)出越來越多的金屬材料，現(xiàn)階段微量元素的分析以及對材料性能的影響已經(jīng)成為研究的熱點,，PPM 級別的微量雜質(zhì)可能會對制造出的合金性能影響較大,。
6，輕元素分析
輕元素指的是碳,、硼,、氧、氮等元素,，該類元素的分析一直是材料分析從業(yè)人員的難題,，現(xiàn)階段對于此類元素的定性定量分析還存在不少需要修正的問題，具體為：其一,，輕元素信號強(qiáng)度較低,，主要是由輕元素在X 射線產(chǎn)額方面存在能力不足和長波輻射易被吸收這兩方面原因所導(dǎo)致的；其二,，化學(xué)鍵合的影響，在對輕元素的特征X 射線進(jìn)行激發(fā)時,，可能內(nèi)含鍵合電子,，使其強(qiáng)度及形成的譜線形狀存在不穩(wěn)定的情況，據(jù)研究表明,，由鍵合電子引發(fā)的不穩(wěn)定現(xiàn)象會使結(jié)果出現(xiàn)30% 左右的誤差,；其三，受譜線干擾,，重元素會生成高次射線,，使其譜線出現(xiàn)重疊或者背景升高等現(xiàn)象；其四,，與輕元素強(qiáng)度相關(guān)的分布函數(shù)暫無實驗數(shù)據(jù)支撐,，現(xiàn)存的與吸收系數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)缺乏說服力等。所以,，電子探針對金屬材料中輕元素的分析還存在一定的問題,，需要科研人員繼續(xù)研究開發(fā)新的功能,，使電子探針分析法發(fā)揮更大的作用。
