什么是X射线光谱学？
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X射线光谱学是一种检测和测量光子或光粒子的技术，光子或光粒子的波长在电磁光谱的X射线部分。它被用来帮助科学家了解一个物体的化学和元素特性。
有几种不同的X射线光谱学方法被用于许多科学和技术学科，包括考古学、天文学和工程学。这些方法可以单独使用，也可以一起使用，以创造出更完整的被分析物质或物体的图片。
历史德国物理学家威廉·康拉德·伦琴因1895年发现X射线而于1901年获得第一个诺贝尔物理学奖。据SLAC国家加速器实验室称，他的新技术很快被其他科学家和医生所采用，英国物理学家查尔斯·巴克拉在1906年至1908年间进行了研究，结果发现X射线可能是个别物质的特征。他的工作也为他赢得了诺贝尔物理学奖，但直到1917年，
X射线光谱学的使用才开始得更早，在1912年，由英国物理学家威廉亨利布拉格和威廉劳伦斯布拉格父子团队开始。他们利用光谱学来研究X射线辐射如何与晶体中的原子相互作用。他们的技术被称为X射线结晶学，在第二年成为这一领域的标准，并于1915年获得诺贝尔物理学奖。20世纪初，他们获得了
，威廉·亨利·布拉格和他的儿子威廉·劳伦斯·布拉格，是第一次使用X射线光谱学来研究X射线辐射如何与晶体中的原子相互作用。当一个原子不稳定或被高能粒子轰击时，其电子从一个能级跃迁到另一个能级时，X射线光谱是如何工作的。当电子调整时，元素吸收和释放高能X射线光子，这是构成特定化学元素的原子的特征。X射线能谱学测量能量的变化，使科学家能够识别元素并了解各种材料中的原子是如何相互作用的。有两种主要的X射线能谱学技术：波长色散X射线能谱学和能量色散X射线能谱学。WDXS测量由晶体衍射的单波长X射线。EDXS测量由高能带电粒子源激发的电子所发出的X射线辐射。
在这两种技术中，辐射是如何分散的表明了材料的原子结构，因此也表明了被分析物体内的元素。
X射线是高频的电磁波谱上的波。多用途今天，X射线光谱学被用于许多科学技术领域，包括考古学，天文学，工程与健康。
人类学家和考古学家能够通过X射线光谱分析，发现有关古代文物和遗骸的隐藏信息。例如，爱荷华州格林内尔学院化学副教授李夏普和他的同事使用一种称为X射线荧光光谱的方法来鉴定北美西南部史前人类制造的黑曜石箭头的来源。该研究小组于2018年10月在《考古科学杂志：报告》上发表了研究结果。
X射线光谱学也帮助天体物理学家了解更多关于空间物体如何工作的信息。例如，圣路易斯华盛顿大学的研究人员计划观察来自宇宙物体的X射线，以进一步了解它们的特性。这个由实验和理论天体物理学家亨里克·克劳茨基领导的研究小组计划推出一种称为X射线偏振仪的X射线光谱仪。从2018年12月开始，该仪器将被一个充氦的长时间气球悬浮在地球大气中。
Yury Gogotsi，宾夕法尼亚州德雷克塞尔大学的化学家和材料工程师，用X射线光谱学分析的材料在天线和海水淡化膜上制造喷雾。
将天线上的隐形喷雾只有几十纳米厚，但能够发射和引导无线电波。一种称为X射线吸收光谱的技术有助于确保超薄材料的成分是正确的，并有助于确定导电性。Gogotsi说：“天线的良好性能需要高的金属导电性，因此我们必须密切监测这种材料。
”Gogotsi和他的同事还利用X射线光谱分析通过过滤特定离子来淡化水的复合膜的表面化学，如钠。
X射线光谱学的应用也可以在医学研究和实践的几个领域找到，如在现代CT扫描机上。据Phuong Anh T.Duong说，在CT扫描期间收集X射线吸收光谱可以提供关于体内情况的更详细信息和对比度，X射线的辐射剂量更低，使用对比剂的需求更少或不需要，乔治亚州埃默里大学放射学和成像科学系CT主任。
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