為了清潔被污染的固體表面,在X射線光電子能譜分析中,常常利用離子槍發出的離子束對樣品表面進行濺射剝離,以清潔表面。利用離子束定量地剝離一定厚度的表面層,然后再用XPS分析表面成分,這樣就可以獲得元素成分沿深度方向的分布圖,這是離子束最重要的應用。
作為深度分析的離子槍,一般采用0.5～5 KeV的Ar離子源。掃描離子束的束斑直徑一般在1～10mm范圍,濺射速率范圍為0.1～50 nm/min。為了提高深度分辯率,一般應采用間斷濺射的方式。為了減少離子束的坑邊效應,應增加離子束的直徑。為了降低離子束的擇優濺射效應及基底效應,應提高濺射速率和降低每次濺射的時間。在XPS研究濺射過的樣品表面元素的化學價態時,要特別注意離子束的濺射還原作用,它可以改變元素的存在狀態,許多氧化物可以被還原成較低價態的氧化物,如Ti,Mo,Ta等。
此外,離子束的濺射速率不僅與離子束的能量和束流密度有關,還與濺射材料的性質有關。