以第三代同步辐射为激发光源的X射线光电子显微镜以其高亮度和波长可调的特点得以广泛应用于表面、界面、薄膜、纳米结构和磁性材料等多个研究领域(第一章)。根据X射线与固体相互作用、电子在固体中散射理论，运用Monte Carlo方法(第二章)，我们研究了不同条件下不同表面的X射线光电子成像(第三章)，并在第四章对未来的工作方向提出一些设想。　　 X射线与固体相互作用激发出各个壳层的电子，同时产生空穴，进而产生俄歇电子、X射线荧光。由于光电子和俄歇电子散射，并在级联过程中产生大量的二次电子。对于光电子激发，我们采用光电离截面进行描述。产生的光电子在固体中散射，我们采用两种散射模型对电子经历的两种散射过程给予合理的描述：利用Mott的弹性散射截面处理电子的弹性散射过程和利用介电函数方法处理电子的非弹性散射过程。在程序中，我们采用随机抽样的方法模拟了光电子的产生、电子的弹性碰撞和非弹性碰撞过程。在模拟中，我们引入实体结构几何法构建复杂表面以及用射线追踪法处理电子与表面几何结构相交问题。对于构建的实体结构可以填充真空、元素、合金、化合物以及聚合物等材料成分。　　 在X射线光电子显微像的模拟研究中，我们模拟了X射线不同入射角度、不同能量对成像的影响；模拟了在相同入射条件下，不同结构、不同元素、不同尺寸的纳米结构的成像结果。成像包括TEY和PEY两种模式。从结果可以看出：随着X射线入射角增大或者圆柱高度增大，激发产生光电子的有效距离增大且电子从表面逃逸的机会增加，从而使成像亮度提高。对于球体，顶部和边缘电子的逃逸机会不同，从而成像亮度不同，顶部较暗而边缘亮度加强呈渐变趋势。模拟结果与实验观测到的现象相一致。不同尺寸的样品表面构型成像也呈现出很大的不同，小尺寸亮边效应更加明显，大尺寸会减弱顶面与边缘的对比。对于不同材料，我们研究了Ag元素和Au元素的X射线光电子显微镜像，由于光电离截面、二次电子产额等原因导致两种元素在成像亮度上区别很大。Au的光电离截面较大，二次电子产额也高于Ag元素，所以Au点阵的XPEEM像亮度大很多。