microprobul electronic, cunoscut și sub numele de microanalizator cu sondă electronică, s — a dezvoltat utilizând două tehnologii: microscopie electronică-utilizarea unui fascicul de electroni de mare energie concentrat pentru a interacționa cu un material țintă și spectroscopie cu raze X — identificarea fotonilor care rezultă din interacțiunea fasciculului de electroni cu ținta, energia / lungimea de undă a fotonilor fiind caracteristică atomilor excitați de electronii incidenți. Numele lui Ernst Ruska și Max Knoll sunt asociate cu primul microscop electronic prototip în 1931. Numele lui Henry Moseley este asociat cu descoperirea relației directe dintre lungimea de undă a razelor X și identitatea atomului din care a provenit.
au existat mai multe fire istorice ale tehnicii microanalitice a fasciculului de electroni. Unul a fost dezvoltat de James Hillier și Richard Baker la RCA. La începutul anilor 1940, au construit un microprob electronic, combinând un microscop electronic și un spectrometru de pierderi de energie. O cerere de brevet a fost depusă în 1944. Spectroscopia de pierdere a energiei electronice este foarte bună pentru analiza elementelor ușoare și au obținut spectre de radiații C-Ka, N-Ka și o-Ka. În 1947, Hiller a brevetat ideea utilizării unui fascicul de electroni pentru a produce raze X analitice, dar nu a construit niciodată un model de lucru. Designul său a propus utilizarea difracției Bragg dintr-un cristal plat pentru a selecta lungimi de undă specifice cu raze X și o placă fotografică ca detector. Cu toate acestea, RCA nu a avut niciun interes să urmărească comercializarea acestei invenții.
un al doilea fir dezvoltat în Franța la sfârșitul anilor 1940. În 1948-1950, Raimond Castaing, supravegheat de Andrifictul Guinier, a construit la ONERA primul electron” microsonde uniclectronique ” (electron microprobe). Acest microprob a produs un diametru al fasciculului de electroni de 1-3 MMC cu un curent al fasciculului de ~10 nanoamperi (nA) și a folosit un contor Geiger pentru a detecta razele X produse din eșantion. Cu toate acestea, contorul Geiger nu a putut distinge razele X produse din elemente specifice și în 1950, Castaing a adăugat un cristal de cuarț între eșantion și detector pentru a permite discriminarea lungimii de undă. El a adăugat, de asemenea, un microscop optic pentru a vizualiza punctul de impact al fasciculului. Microprobul rezultat a fost descris în teza de doctorat a lui Castaing din 1951, tradusă în engleză De Pol Duwez și David Wittry, în care a pus bazele teoriei și aplicării analizei cantitative prin microprob electronic, stabilind cadrul teoretic pentru corecțiile matriciale ale efectelor de absorbție și fluorescență. Castaing (1921-1999) este considerat „tatăl” analizei microprobe electronice.
anii 1950 au fost un deceniu de mare interes în microanaliza cu raze X cu fascicul de electroni, după prezentările lui Castaing la prima conferință europeană de microscopie din Delft în 1949 și apoi la Conferința Biroului Național de standarde pentru Fizica electronilor din Washington, DC, în 1951, precum și la alte conferințe de la începutul până la mijlocul anilor 1950. mulți cercetători, în principal oameni de știință din materiale, au început să-și dezvolte propriile microprobe electronice experimentale, uneori pornind de la zero, dar de multe ori folosind microscoape electronice excedentare.
unul dintre organizatorii conferinței de microscopie electronică Delft 1949 a fost Vernon Ellis Cosslett la laboratorul Cavendish de la Universitatea Cambridge, un centru de cercetare în microscopie electronică, precum și microscopie electronică de scanare cu Charles Oatley, precum și microscopie cu raze X cu Bill Nixon. Peter Duncumb a combinat toate cele trei tehnologii și a dezvoltat un microanalizator cu raze X cu scanare electronică ca proiect de teză de doctorat (publicat în 1957), care a fost comercializat ca instrument Cambridge MicroScan.Pol Duwez, un om de știință belgian care a fugit de naziști și s-a stabilit la Institutul de Tehnologie din California și a colaborat cu Jesse DuMond, l-a întâlnit pe Andrix Guinier într-un tren în Europa în 1952, unde a aflat de noul instrument al lui Castaing și de sugestia ca CalTech să construiască un instrument similar. David Wittry a fost angajat să construiască un astfel de instrument ca teza sa de Doctorat, pe care a finalizat-o în 1957. A devenit prototipul microprobului electronic ARL EMX.
la sfârșitul anilor 1950 și începutul anilor 1960 au existat peste o duzină de alte laboratoare din America de Nord, Regatul Unit, Europa, Japonia și URSS care au dezvoltat microanalizatoare cu raze X cu fascicul de electroni.
primul microprob electronic comercial, „MS85” a fost produs de CAMECA (Franța) în 1956.. A fost urmat în curând la începutul-mijlocul anilor 1960 de multe microprobe de la alte companii; cu toate acestea, toate companiile , cu excepția CAMECA, JEOL și Shimadzu Corporation, sunt acum în afara activității. În plus, mulți cercetători construiesc microprobe electronice în laboratoarele lor. Îmbunătățirile și modificările ulterioare semnificative ale microprobelor au inclus scanarea fasciculului de electroni pentru a realiza hărți cu raze X (1960), adăugarea detectoarelor EDS în stare solidă (1968) și dezvoltarea cristalelor sintetice de difractare multistrat pentru analiza elementelor ușoare (1984). Mai târziu, CAMECA a devenit, de asemenea, pionierul în fabricarea unei versiuni ecranate a microprobului electronic pentru aplicații nucleare. Câteva noi progrese în instrumentele CAMECA din ultimele decenii le-au permis să-și extindă gama de aplicații în metalurgie, electronică, geologie, mineralogie, centrale nucleare, oligoelemente, stomatologie etc.