手持x射線熒光光譜儀是一種原子發(fā)射方法，在這方面與光發(fā)射光譜，ICP和中子活化分析（γ光譜）相似。X射線管通過產生入射X射線（一次X射線），來激發(fā)被測樣品。 受激發(fā)的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線（又叫X熒光），并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統(tǒng)測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量或者波長。在x射線熒光光譜儀中，來自X射線管的主要X射線束照射會導致發(fā)出熒光X射線，而熒光X射線具有樣品中存在的元素的離散能量特征。

　　XRF分析是一種可靠的技術，將高精度和高準確度與簡單，快速的樣品制備結合在一起。它可以很容易地實現(xiàn)自動化，以用于高通量工業(yè)環(huán)境，此外，x射線熒光光譜儀還可以提供有關樣品的定性和定量信息。x射線熒光光譜儀還可以使快速篩選分析。

　　手持x射線熒光光譜儀檢測的基本過程：

　　x射線熒光光譜儀可以在原子級發(fā)生的簡單三步過程中考慮：

　　傳入的 X 射線從材料原子內的原子核周圍的軌道之一中敲出電子。

　　在軌道中產生一個空穴，導致原子具有高能量、不穩(wěn)定的構型。

　　為了恢復平衡，一個電子從更高能量的外軌道落入空穴。由于這是一個較低的能量位置，多余的能量以熒光 X 射線的形式發(fā)射。

　　排出電子和替代電子之間的能量差異是發(fā)生熒光過程的元素原子的特征——因此，發(fā)射的熒光 X 射線的能量與被分析的特定元素直接相關。正是這一關鍵特性使 XRF 成為如此快速的元素組成分析工具。