能量色散X射線分析主要由激發(fā)源（X射線管）和探測系統(tǒng)構成。其原理就是：X射線管通過產(chǎn)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(shù)量或者波長。然后，儀器軟件將探測系統(tǒng)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(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，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(jù)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(fā)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X熒光光譜儀。
能量色散X射線分析與能譜都能進行元素定性定量分析，但是它們也有區(qū)別：
1、測試環(huán)境不一樣，能譜是配在電鏡上的，所以只能在真空環(huán)境下測試，而XRF則真空和大氣條件都可以；
2、激發(fā)源不一樣，能譜的激發(fā)源是電子束，X射線熒光自然是X射線，所以兩者的檢測深度不一樣，能譜一般只能檢測樣品表面，而XRF可以穿透樣品；
3、對樣品的要求不同，能譜需要樣品導電，前處理要噴金噴碳；XRF無需任何處理；
4、測量元素范圍不同，能譜可以測試Be~U，XRF能測到C~U；
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