本发明公开了一种薄膜厚度分布及其均匀性的射线测量方法。该方法采用α粒子束与自动逐次扫描测量相结合的方法,通过计算机控制系统控制待测薄膜在二维平面内X方向和Y方向的扫描测量移动,获得α粒子束依次穿过待测薄膜上每一小块薄膜面元处的能量损失值;进一步由能量损失值计算得到各个薄膜面元的质量厚度值,再通过自编计算机软件得到整块待测薄膜质量厚度分布及其均匀性的图形表征。本发明提出的新方法能有效解决目前现有方法不能分析薄膜质量厚度分布及其均匀性的不足;为分析从数十纳米到数十微米厚度薄膜的质量厚度分布及均匀性提供了新的方法和技术;将在薄膜研制单位和薄膜使用单位得到广泛应用。