Die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS, auch EDX genannt) ist ein mikroanalytisches Verfahren zur quantitativen und qualitativen chemischen Elementanalyse fester Materialien. Sie basiert auf der Detektion charakteristischer Röntgenstrahlung, die beim Beschuss einer Probe mit Elektronen entsteht, typischerweise im Rasterelektronenmikroskop (REM) oder Transmissionselektronenmikroskop (TEM).

Trifft der Elektronenstrahl auf die Probe, werden Atome ionisiert, indem innere Elektronenschalen (meist K- oder L-Schale) angeregt und Elektronen herausgelöst werden. Der anschließende Übergang von Elektronen höherer Schalen in die entstandenen Leerstellen führt zur Emission charakteristischer Röntgenquanten. Im EDS-Detektor (meist Si-Drift-Detektor) werden diese Photonen nach ihrer Energie aufgelöst; es entsteht ein Energiespektrum, dessen Peaks spezifischen Elementen zugeordnet werden.

Wesentliche Aspekte umfassen: (i) Nachweisgrenzen im Bereich von etwa 0,1–1 Gew.-%, abhängig von Matrix, Anregungsbedingungen und Detektorgeometrie; (ii) Räumliche Auflösung, die durch die Elektron-Wechselwirkungsvolumina limitiert ist und im REM typischerweise im µm-Bereich liegt; (iii) Matrixeffekte (Absorption, Fluoreszenz), die für quantitative Analysen mittels ZAF- oder φ(ρz)-Korrekturen berücksichtigt werden müssen.

EDS wird häufig mit wellenlängendispersiver Röntgenspektroskopie (WDS) verglichen: EDS bietet höhere Erfassungsrate und simultane Mehrfachelementanalyse, WDS hingegen bessere Energieauflösung und geringere Nachweisgrenzen. In der Werkstoffforschung ist EDS essenziell für Phasenidentifikation, Grenzflächencharakterisierung, Partikel- und Einschlussanalyse sowie für die Kartierung lateraler Elementverteilungen (Element-Mapping).