手持式光譜儀是一種光譜分析儀器，基于XRF光譜分析技術，當原子內層高能X射線與原子發生摩擦碰撞時，就會驅逐一個內層電子，從而出現一個空穴，使整個原子體系處于不穩定的狀態，當較外層的電子躍到空穴時，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生俄歇效應，所逐出的次級光電子稱為俄歇電子。手持式光譜儀的工作原理就是這樣來的。

（德國斯派克手持式光譜儀）

當手持式光譜較外層的電子躍入內層空穴所釋放的能量不被原子內吸收，而是以光子形式放出，便產生X射線熒光，其能量等于兩能級之間的能量差。因此，手持式光譜儀射線熒光的能量或波長是特征性的，與元素有一一對應的關系。

由定律可知，只要測出手持式光譜儀熒光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。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手持式光譜儀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換成易于測量的電信號來得到待測元素的特征信息。

手持式光譜儀的應用領域

1.合金材料分析

目前在合金材料檢測領域，它主要用于軍工、航天、鋼鐵、石化、電力、制藥等領城金屬材科中元素成分的現場測定，是伴隨著世界經濟崛起的工業和軍事制造領域*的快速成分鑒定工具。

2. 重金屬檢測

除了傳統的合金材料檢測、貴金屬，RoHs篩查、礦石分析，手持式XRF儀器同樣在地質勘探和環境評估中承擔著重要的作用，通過分析土壤中的重金屬元素，可以知道整個區域的礦產分布和污染分布。

3.其他領域

XRF技術還可以用于一些新的領城，比如風電和汽車領城 ，通過對油品中金屬元素全盤進行檢測，可以間接反映軸承的磨損情況。還有許多新的XRF應用領域正在開發出來，使得XRF技術在整個行業領城得到了廣泛的應用，比如工廠的生產環節的焊接質量控制，也會用到XRF分析儀。