Eine weitere Wechselwirkung zwischen den Primärelektronen und den Atomen der Probe ist die Erzeugung von Röntgenstrahlung. Die Primärelektronen schlagen Hüllelektronen aus ihrer Bahn und heben sie auf ein höheres Energieniveau. Beim Zurückfallen geben die angeregten Hüllelektronen die zusätzliche Energie in Form von Röntgenquanten wieder ab. Weil die Energiehöhe, ausgedrückt in Kiloelektronenvolt keV, charakteristisch für jedes Energieniveau der Atome ist, lassen sich aus einem Impuls-Energiediagramm die angeregten Elemente bestimmen.
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Neben der charakterstischen Röntgenstrahlung wird eine Bremsstrahlung erzeugt, die im Impuls-Energiediagramm das "Grundrauschen" bildet. Sie entsteht durch den Energieverlust, den Primärelektronen durch Wechselwirkung mit den Atomhüllen erfahren: sie werden "abgebremst". Als Detektoren der Röntgenstrahlung stehen der EDX- und der WDX-Detektor zur Verfügung.
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