X射線光電子能譜儀（X-ray PhotoelectronSpectroscopy, 縮寫XPS），它是利用X射線激發樣品表面元素的內層能級電子信號，再用電子能譜儀檢測光電子的動能及強度，進而確定元素的種類及價態等信息。主要用于研究材料極表面的元素及元素不同價態組成。現代X射線光電子能譜儀可以集成AES（俄歇電子能譜）、UPS（紫外光電子能譜）、ISS（離子散射譜）等功能，是島津最新型的AXIS Supra+型光電子能譜儀。

 

       X射線是X射線光電子能譜的激發源，X射線照射到固體樣品表面，宏觀上可能看不到樣品變化，但微觀上已經發生改變。光電效應就是微觀變化的其中之一。光電子的由來需要從材料的基本組成單元——原子進行談起。

 

       X射線光電子能譜儀一般由X射線源、電子能量分析器、電子探測器和數據系統，以及其他附件構成。除了數據系統外，其他部件都要在超高真空下(10-8~10-10torr)運行。原因在于，在超高真空下光電子可以避免與殘余氣體分子發生碰撞損失，另一方面樣品表面也可以避免吸附殘余氣體分子而影響樣品結果。X光源激發到樣品上，樣品表面的電子被激發出來，經過傳輸透鏡。此后通過電子能量分析器對光電子的動能進行分辨，再通過電子探測器對電子進行計數。最后到達數據系統進行分析，就可以呈現出最終的X射線光電子能譜。