X射线光电子能谱仪（X-ray PhotoelectronSpectroscopy, 缩写XPS），它是利用X射线激发样品表面元素的内层能级电子信号，再用电子能谱仪检测光电子的动能及强度，进而确定元素的种类及价态等信息。主要用于研究材料极表面的元素及元素不同价态组成。现代X射线光电子能谱仪可以集成AES（俄歇电子能谱）、UPS（紫外光电子能谱）、ISS（离子散射谱）等功能，是岛津最新型的AXIS Supra+型光电子能谱仪。

 

       X射线是X射线光电子能谱的激发源，X射线照射到固体样品表面，宏观上可能看不到样品变化，但微观上已经发生改变。光电效应就是微观变化的其中之一。光电子的由来需要从材料的基本组成单元——原子进行谈起。

 

       X射线光电子能谱仪一般由X射线源、电子能量分析器、电子探测器和数据系统，以及其他附件构成。除了数据系统外，其他部件都要在超高真空下(10-8~10-10torr)运行。原因在于，在超高真空下光电子可以避免与残余气体分子发生碰撞损失，另一方面样品表面也可以避免吸附残余气体分子而影响样品结果。X光源激发到样品上，样品表面的电子被激发出来，经过传输透镜。此后通过电子能量分析器对光电子的动能进行分辨，再通过电子探测器对电子进行计数。最后到达数据系统进行分析，就可以呈现出最终的X射线光电子能谱。