當(dāng)樣品中的元素暴露于高強(qiáng)度X射線源時(shí)，熒光分析X射線管放射的射線將在這些元素特有的能級上從樣品發(fā)射。

所有XRF光譜儀的基本概念是光源、樣品和檢測系統(tǒng)。源照射樣品，檢測器測量從樣品發(fā)射的熒光輻射。在大多數(shù)情況下，XRF源是X射線管。替代物是放射源或同步加速器。XRF儀器有兩種主要類型：能量色散X射線熒光（EDXRF）和波長色散X射線熒光（WDXRF）。

X射線熒光（XRF）是一種強(qiáng)大的定量和定性分析材料的元素分析工具。它理想地適合于測量膜厚度和組成，測定固體和溶液重量的元素濃度，并鑒定復(fù)雜樣品基質(zhì)中的特定和微量元素。XRF分析廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)，包括半導(dǎo)體、電信、微電子、金屬精加工和精煉、食品、藥品、化妝品、農(nóng)業(yè)、塑料、橡膠、紡織品、燃料、化學(xué)品和環(huán)境分析。該方法快速、準(zhǔn)確、無損，通常只需要少量的樣品制備。

X射線光學(xué)可用于增強(qiáng)兩種類型的XRF儀器。對于傳統(tǒng)的XRF儀器，樣品表面典型的焦斑尺寸范圍從幾百微米到幾毫米。聚毛細(xì)管聚焦光學(xué)裝置從發(fā)散X射線源收集X射線并將其引導(dǎo)到樣品表面上的小聚焦光束，其直徑為幾十微米。所產(chǎn)生的增加的強(qiáng)度，傳遞到樣品中的一個(gè)小焦斑，允許增強(qiáng)的空間分辨率，用于微量特征分析和增強(qiáng)的性能，用于微量元素的測量，用于微X射線熒光應(yīng)用。雙彎曲晶體光學(xué)將強(qiáng)微米大小的單色X射線束引導(dǎo)到樣品表面，用于增強(qiáng)元素分析。