手持式光譜儀要求具有高的分辨率和信噪比、更好的強(qiáng)度準(zhǔn)確性和波長準(zhǔn)確性以及強(qiáng)的抗外界干擾性和優(yōu)良的儀器穩(wěn)定性，在儀器的軟件上，要求能夠進(jìn)行導(dǎo)數(shù)、去卷積等復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，能夠計算光譜間相似度、模式識別分析、支持多元校正分析和用戶自建譜庫并進(jìn)行檢索。
手持式光譜儀是一種基于XRF光譜分析技術(shù)的光譜分析儀器，當(dāng)能量高于原子內(nèi)層電子結(jié)合能的高能X射線與原子發(fā)生碰撞時，驅(qū)逐一個內(nèi)層電子從而出現(xiàn)一個空穴，使整個原子體系處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)較外層的電子躍遷到空穴時，產(chǎn)生一次光電子，擊出的光子可能再次被吸收而逐出較外層的另一個次級光電子，發(fā)生俄歇效應(yīng)，亦稱次級光電效應(yīng)或效應(yīng)。所逐出的次級光電子稱為俄歇電子。當(dāng)較外層的電子躍入內(nèi)層空穴所釋放的能量不被原子內(nèi)吸收，而是以光子形式放出，便產(chǎn)生X 射線熒光，其能量等于兩能級之間的能量差。因此，射線熒光的能量或波長是特征性的，與元素有一一對應(yīng)的關(guān)系。由Moseley定律可知，只要測出熒光X射線的波長，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(qiáng)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。X射線探測器將樣品元素的X射線的特征譜線的光信號轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號來得到待測元素的特征信息。
