Rutherford backscattering spectrometry (RBS) là một kỹ thuật phân tích được sử dụng trongkhoa học vật liệu. Đôi khi được gọi là high-energy ion scattering (HEIS) spectrometry, RBS được sử dụng để xác định được cấu trúc và thành phần vật liệu bằng cách đo tán xạ ngược của một chùm tia ion năng lượng cao (thường là proton hoặc hạt alpha) va chạm lên mẫu. Rutherford backscattering phổ được đặt tên theo  Ernest Rutherford, một nhà vật lý học đôi khi được xem như cha đẻ của vật lý hạt nhân. Rutherford giám sát một loạt các thí nghiệm được thực hiện bởi Hans Geiger và Ernest Marsden giữa năm 1909 và 1914, nghiên cứu sự tán sắc của hạt alpha qua lá kim loại. Trong khi cố gắng để loại bỏ đi "các hạt lạ" mà họ cho là bị gây ra bởi một sự không hoàn hảo của nguồn alpha, Rutherford đề xuất Marsden cố gắng đo backscattering từ một lá vàng mẫu. Theo mô hình nguyên tử-sau đó gọi là mô hình bánh pudding mận, trong đó các điện tử âm phân bố trong một vùng điện tử dương khuếch tán, sự tán sắc của các hạt alpha năng lượng positive cao lý ra sẽ không tồn tại. Thay vào đó, khi Marsden đặt vị trí máy dò trên cùng một bên của lá vàng, ông ngay lập tức phát hiện tín hiệu tán sắc đang chú ý. Một thiết bị RBS thường bao gồm ba thành phần thiết yếu: Hệ thống một giai đoạn bao gồm một nguồn He+ kết nối với một ống gia tốc với điện thế cao được áp vào nguồn ion, còn điện thế thấp ở đầu ống gia tốc. Sự sắp xếp này đơn giản và thuận tiện, nhưng nó có thể khó khăn để đạt được năng lượng của lớn hơn 1 MeV do sự khó khăn trong việc áp điện áp rất cao lên hệ thống. Hệ thống hai giai đoạn, hoặc "tandem accelerators", bắt đầu với một nguồn ion He− và đầu cực dương nằm ở trung tâm của ống gia tốc. Một stripper element nằm trong đầu cực dương sẽ loại bỏ các electron khỏi các ion khi truyền qua nó, chuyển hoá ion He− thành ion He++. Những ion như vậy, bắt đầu bị thu hút về phía đầu cuối, đi qua và trở thành positive, và bị phản lại cho đến khi chúng thoát khỏi ống xuống đất. Sắp xếp này, mặc dù phức tạp hơn, có lợi thế của việc đạt được gia tốc lớn hơn với mức điện áp áp dụng thấp hơn: một máy song tốc điển với một điện 750 kV có thể đạt được ion nguồn năng lượng trên 2 MeV. Năng lượng mất đi của một backscattered ion phụ thuộc vào hai quá trình: năng lượng bị mất trong phân tán sự kiện với mẫu hạt nhân, và năng lượng để mất nhỏ góc tán từ các mẫu điện tử. Quá trình đầu tiên là phụ thuộc vào sự phân tán qua phần của hạt nhân và do đó trên khối lượng của nó và số nguyên tử. Cho phép đo góc, các hạt nhân của hai yếu tố khác nhau do đó sẽ phân tán sự cố ion đến mức độ khác nhau và với nguồn năng lượng khác nhau, sản xuất riêng đỉnh trên một N(E) âm mưu của đo đếm so với năng lượng. Những đỉnh núi là đặc trưng của các yếu tố trong việc cung cấp một phương tiện của phân tích các thành phần của một mẫu bằng cách kết hợp rải rác nguồn năng lượng để biết phân tán cắt ngang. Tương đối nồng độ có thể được đo đỉnh cao của những đỉnh núi cao. Trong khi RBS thường được dùng để đo thành phần khối và cấu trúc của một mẫu, nó có thể đạt được một số thông tin về cấu trúc và thành phần của bề mặt mẫu. Khi tín hiệu được channeled để loại bỏ phần tín hiệu bulk, thao tác cẩn thận góc tới và góc detection góc có thể được dùng để xác định vị trí tương đối của vài lớp của nguyên tử đầu tiên, lợi dụng blocking effects.