X熒光元素分析原理是青年科學家布拉格（獲諾貝爾物理學獎時僅25歲）創建的。現以創想儀器的第二代EDX-9000型X射線熒光元素分析儀為例，介紹其工作原理與技術性能。

工作原理：高速電子轟擊靶材（通常有銠靶、鎢靶、銅靶、銀靶、鈾靶等等），只有1%的電子能量轉化為X光的能量，其它能量是以熱能形式釋放，因此要用循環水把多熱量帶走，產生的X光包括白光（波長和能量是連續的）和特征元素峰（單色光）。X熒光元素分析主要利用靶材產生的X白光做入射光源，在高真空條件下照射被測樣品，被測樣品中的各元素的核外電子本來在穩定的軌道上運行，受到入射X光的干擾，受到激發，發生躍遷，從低能級軌道躍遷到高能量軌道，然后發生躍遷的電子又從高能級軌道回到低能量軌道，在這過程中釋放出與元素能級特征有關的X光，該X光的能量等于電子躍遷的能級差，它是單色光。原子序數高的原子，核外電子能級多又復雜，因此與之對應的元素特征峰既多又復雜。

掃描電子探針元素分析的原理是高速電子直接照射被測樣品，被測樣品的核外電子受到激發，產生特征元素X峰。從科學原理可知，只是入射光源不同，入射光源的能量能滿足核外電子躍遷的要求，激發的元素特征峰的性質與能量是完全相同的。

目前X熒光元素分析儀只有能譜型實現了國產化，檢測元素范圍是從Na-U（11號—90號），但波譜型X熒光元素分析儀尚未實現國產化，能譜型X熒光元素分析儀的核心部件，能譜探測晶體仍采用世界知名公司的產品，同時掃描電鏡電子能譜元素分析儀尚未實現國產。本文重點闡述X熒光元素能譜分析與掃描電鏡能譜元素的共性及差異，就是尋找國內合作，早日實現掃描電鏡能譜元素分析儀的國產化。

下面介紹X熒光能譜元素分析的樣品制備，把被測樣品研磨成手指摸沒有顆粒感（約10微米以下），然后壓制成片，如圖1所示。這是實測后的余樣，實測時樣品表面是光滑平整的，樣品的直徑約30毫米，這是好大的一個樣品了，若樣品是金屬，可以直接測量，但要求樣品表面達到金相級光潔度。當然也有規格小的樣品架，直徑分別有20毫米、10毫米和5毫米。有的礦樣磨碎后加硼砂在鉑金坩堝內高溫熔融，然后做成玻璃平板狀樣品，力爭消除基體效應，提高分析精度。但由于添加了助熔劑，導致被測元素稀釋，同樣會導致測量精度下降。

X熒光元素分析時樣品是旋轉的，這是為了增加樣品的代表性，是為了獲得該樣品的平均元素含量信息，因此X熒光元素分析是從宏觀角度進行分析，樣品有一定的代表性。

掃描電鏡上的附件能譜儀，被測樣品的區域可以是點掃描、任意形狀掃描、線掃描和面掃描等方式，掃描面積只有幾個平方微米至數千個平方微米。掃描電鏡下的被測區域是可以選擇的，這是從微觀角度分析元素的成分分布。若能合人工智能技術，可以輕松地進行微區物相分析，精度和靈敏度要遠超X衍射微區分析。