X射線是電磁波譜中的某特定波長范圍內(nèi)的電磁波，其特性通常用能量（單位：千電子伏特，keV）和波長（單位：nm）描述。
X射線熒光是原子內(nèi)產(chǎn)生變化所致的現(xiàn)象。一個穩(wěn)定的原子結(jié)構(gòu)由原子核及核外電子組成。其核外電子都以各自特有的能量在各自的固定軌道上運行，內(nèi)層電子（如K層）在足夠能量的X射線照射下脫離原子的束縛，釋放出的電子會導(dǎo)致該電子殼層出現(xiàn)相應(yīng)的電子空位。這時處于高能量電子殼層的電子（如：L層）會躍遷到該低能量電子殼層來填補相應(yīng)的電子空位。由于不同電子殼層之間存在著能量差距，這些能量上的差以二次X射線的形式釋放出來，不同的元素所釋放出來的二次X射線具有特定的能量特性。這一個過程就是我們所說的X射線熒光（XRF）。
XRF波長
元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷，同時發(fā)射出具有一定特殊性波長的X射線，根據(jù)莫斯萊定律，熒光X射線的波長λ與元素的原子序數(shù)Z有關(guān)，其數(shù)學(xué)關(guān)系如下：
λ=K(Z? s) ?2
式中K和S是常數(shù)。
XRF能量
而根據(jù)量子理論，X射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個光具有的能量為：
E=hν=h C/λ
式中，E為X射線光子的能量，單位為keV；h為普朗克常數(shù)；ν為光波的頻率；C為光速。
因此，只要測出熒光X射線的波長或者能量，就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。此外，熒光X射線的強度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進(jìn)行元素定量分析。

XRF測試儀分類

不同元素發(fā)出的特征X射線能量和波長各不相同，因此通過對X射線的能量或者波長的測量即可知道它是何種元素發(fā)出的，進(jìn)行元素的定性分析。同時樣品受激發(fā)后發(fā)射某一元素的特征X射
 波長色散型（WD-XRF）和能量色散型 線強度跟這元素在樣品中的含量有關(guān)，因此測出它的強度就能進(jìn)行元素的定量分析。
因此，X射線熒光光譜儀有兩種基本類型：
波長色散型（WD-XRF）和能量色散型（ED-XRF)

a) X射線用于元素分析，是一種新的分析技術(shù)，但在經(jīng)過二十多年的探索以后，現(xiàn)在已完全成熟，已成為一種廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等各個領(lǐng)域。
b) 每個元素的特征X射線的強度除與激發(fā)源的能量和強度有關(guān)外，還與這種元素在樣品中的含量有關(guān)。
c) 根據(jù)各元素的特征X射線的強度，也可以獲得各元素的含量信息。這就是X射線熒光分析的基本原理。
XRF分析儀的主要環(huán)境應(yīng)用
過去，對環(huán)境的評估只能依賴于在實驗室對從現(xiàn)場采集并運送到實驗室的樣件所做的分析，這種方法既浪費金錢又耗用時間。如今有了便攜式XRF分析儀，檢測人員可以在現(xiàn)場直接對環(huán)境進(jìn)行評估。手持式XRF分析儀可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、有效、及時的實時數(shù)據(jù)分析，并快速得出全面的調(diào)查結(jié)論，從而決定所要采取的下一步措施。

XRF測試儀分析領(lǐng)域
　　
一、發(fā)展中國家危險的高含量有毒金屬
　　在發(fā)展中國家的居民區(qū)和娛樂區(qū)可能會發(fā)現(xiàn)危險的高含量鉛、砷、汞、鉻、鎘及其它有毒金屬。在這些國家和地區(qū)，這些金屬的危險性可能還不為當(dāng)?shù)厝怂蛘哌€沒有施行有關(guān)限制這些金屬的法律法規(guī)。手持式X射線熒光分析儀可快速判斷是否存在這些污染物并辨別其含量，從而可使世界衛(wèi)生倡導(dǎo)組織依據(jù)檢測結(jié)果出臺糾正措施，以幫助發(fā)展中國家利用當(dāng)?shù)刭Y源，通過安全的工作實提高人們的生活水平，并使這些國家和地區(qū)得到持續(xù)的發(fā)展。
二、城市周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)及農(nóng)藝學(xué)
　　 隨著世界人口的增長，食物來源的安全性也變得越來越重要。隨著人們對食物安全性的要求不斷提高，城市周邊的農(nóng)業(yè)發(fā)展也越來越受到歡迎。但是，在工業(yè)區(qū)和其它城市設(shè)施附近發(fā)展農(nóng)業(yè)會增加農(nóng)作物受到有害物質(zhì)侵害的危險，因為種植莊稼的土壤及用于灌溉的水源可能會有高含量的砷、汞、鎘、鉻、鉛等污染物質(zhì)。手持式XRF分析儀不僅可以快速探測出這些有毒金屬，還可以確定諸如鈣、鎂、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)和肥料的存在。三、危險的廢料篩檢和可持續(xù)產(chǎn)業(yè)
　　目前，大多數(shù)行業(yè)都面臨著必須實施可持續(xù)發(fā)展計劃的壓力。這個計劃有助于降低各個行業(yè)在制造和包裝產(chǎn)品的過程中對周邊環(huán)境和人們的健康造成的有害影響。各種工業(yè)、工程公司及監(jiān)管機構(gòu)都可在生產(chǎn)現(xiàn)場使用手持式XRF系統(tǒng)進(jìn)行檢測，以確?？焖僮R別出任何重金屬污染物質(zhì)，并采取有效的補救措施。
四、社區(qū)與居住區(qū)域的發(fā)展
天瑞儀器手持式土壤重金屬分析儀可以在瞬間辨別出土壤中重金屬極低的百萬分率含量，在開發(fā)或整修學(xué)校、社區(qū)中心、住宅、游樂場及運動場以前，這款分析儀是有助于保障環(huán)境安全的重要工具。如果要在以前是垃圾填埋場、工業(yè)場址、果園、飼養(yǎng)場、閑置的污染土地以及其它會發(fā)現(xiàn)高含量有毒金屬的地區(qū)開發(fā)房地產(chǎn)，天瑞分析儀無疑是一件必不可少的工具。此外，在對建筑物及舊房屋進(jìn)行翻修、重建、恢復(fù)及涂漆的過程中，DELTA可以迅速探測出土壤和塵埃、建筑物表面、含鉛顏料中的鉛（Pb）元素，從而有助于減少在分析工程是否符合環(huán)境管理規(guī)定的過程中所耗用的資金和時間。