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受激发的样品中的每一种元素会出二次X射线(又叫X荧光),并且不同的元素所出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些出来的二次X射线的能量及数量或者波长。
这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。将复色光分离成光谱的光学仪器。光谱仪有多种类型,除在可见光波段使用的光谱仪外,还有红外光谱仪和紫外光谱仪。按色散元件的不同可分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等。按探测方法分,有直接用眼观察的分光镜,用感光片记录的摄谱仪,以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器,常与其他分析仪器配合使用。

考古学等领域,在某种程度上与原子吸收光谱仪互补,减少工厂附设的品管实验室之分析人力投入。 [1] X射线荧光的物理原理编辑 语音当材料暴露在短波长光检查,或伽马射线,其组成原子可能发生电离,如果原子是暴露于辐射与能源大于它的电离势,足以驱逐内层轨道的电子,然而这使原子的电子结构不稳定,在外轨道的电子会“回补”进入低轨道,以填补遗留下来的洞。在“回补”的过程会释出多余的能源,光子能量是相等两个轨道的能量差异的。因此,物质出的辐射,这是原子的能量特性。

当具有高能量的入射(一次)X射线与原子发生碰撞时,会打破(待测样品的)原子结构的稳定性。处于低能量电子壳层(如:K层)的电子更容易被激发而从原子中逐放出来,电子的逐放会导致该电子壳层出现相应的电子空位,这时处于高能量电子壳层的电子(如:L层)会跃迁到该低能量电子壳层来补充相应的电子空位。由于不用电子壳层之间存在着能量差距,这些能量上的差以二次X射线的形式释放出来.