XRF測試儀主要由激發源(X射線管)和探測系統構成。
其原理就是：X射線管通過產生入射X射線(一次X射線)，來激發被測樣品。 受激發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。探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量或者波長。
然后，儀器軟件將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。 元素的原子受到高能輻射激發而引起內層電子的躍遷，同時發射出具有一定特殊性波長的X射線，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。此外,熒光X射線的強度與相應元素的含量有一定的關系，據此，可以進行元素定量分析。
用X射線照射試樣時，試樣可以被激發出各種波長的熒光X射線，需要把混合的X射線按波長(或能量)分開，分別測量不同波長(或能量)的X射線的強度，以進行定性和定量分析，為此使用的儀器叫XRF測試儀。
由于X熒光具有一定波長，同時又有一定能量，因此，XRF測試儀有兩種基本類型：波長色散型XRF測試儀和能量色散型XRF測試儀。
XRF測試儀的優點：
1、分析速度高。測定用時與測定精密度有關，但一般都很短，2～5分鐘就可以測完樣品中的全部待測元素。
2、X射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態無關，而且跟固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態也基本上沒有關系。（氣體密封在容器內也可分析）但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長變化等現象。特別是在超軟X射線范圍內，這種效應更為顯著。波長變化用于化學位的測定 。
3、非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態的改變，也不會出現試樣飛散現象。同一試樣可反復多次測量，結果重現性好。
4、X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析。
5、分析精密度高。
6、制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
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