手持式熒光光譜儀是X射線(xiàn)熒光光譜儀的縮寫(xiě)，它是這樣一個(gè)過(guò)程，電子從原子軌道的位置移動(dòng)，釋放大量的能量，這是一個(gè)特定的元素特征。釋放的能量被XRF探測器捕捉到，儀器一一按元素進(jìn)行能量分類(lèi)。下面詳細分解一下過(guò)程：
 

1、一束帶有足夠能量的X射線(xiàn)打在樣品表面原子殼內層的電子上，這個(gè)X射線(xiàn)束是由手持式熒光光譜儀內的X射線(xiàn)管產(chǎn)生的，這個(gè)X射線(xiàn)束從手持式熒光光譜儀前底端射出

2、X射線(xiàn)束打在樣品表面的原子殼上，電子被激發(fā)后從原子殼內層軌道發(fā)生位移，這種位移的發(fā)生是由于從分析儀發(fā)出的X-射線(xiàn)束與在適當的軌道保持電子結合能發(fā)出的能量差；當X射線(xiàn)束的能量高于電子結合能就會(huì )發(fā)生位移。在原子中，電子以特定的能量固定在特定的位置，這就決定了它們的軌道。此外，一個(gè)原子軌道殼之間的間距是每個(gè)元素的原子的獨特之處，所以，原子鉀（K）與金（Au），或銀（Ag）相比具有不同的電子層之間的距離。

3、當電子撞出軌道，他們留下的空位，使原子不穩定。原子必須立即被填充來(lái)糾正這個(gè)不穩定，這些空位可以由更高的軌道上的電子移動(dòng)到一個(gè)較低的軌道。例如，如果一個(gè)電子轉移從原子內層（最接近核），從下殼體的一個(gè)電子可以向下移動(dòng)，以填補空缺。這就是熒光。

4、離原子核越遠的電子，逃逸的能量越高。因此，當電子從較高電子層到靠近原子核的電子層時(shí)，要損失一些能量。損失的能量數與兩個(gè)電子層間的能量差相等，由兩個(gè)電子層的距離決定。對每個(gè)元素來(lái)說(shuō)，兩個(gè)軌道間的距離是唯一的，如上所述。

5、根據能量損失可以識別這個(gè)元素，對每種元素而言，在X熒光過(guò)程中能量損失數是唯一的。樣品中檢測到個(gè)別熒光能量是特定的，為了確定每個(gè)存在元素的數量，個(gè)別能量出現的比例可以通過(guò)儀器計算出來(lái)，或用其它軟件。

利用這個(gè)過(guò)程，使用手持式XRF熒光光譜儀可在幾秒鐘完成。測量實(shí)際所需的時(shí)間取決于樣品的性質(zhì)和含量水平。高比例的需要幾秒，而百萬(wàn)級水平的可能要花費幾分鐘。