X射线荧光光谱仪主要是根据荧光光谱和激发光谱来判定物质的性质和量，具体如下：使激发光的波长和强度保持不变，而让荧光物质所发生的荧光通过发射单色器照射于检测器上，调节发射单色器至各种不同波长处，由检测器测出相应的荧光强度，让不同波长的激发光激发荧光物质使之发生荧光，而让荧光以固定的发射波长照射到检测器上。
X射线荧光光谱仪进行定量分析的依据是元素的荧光X射线强度与试样中该元素的含量Wi成正比：Ii=IsWi式中，Is为Wi=1时，该元素的荧光X射线的强度。根据上式，可以采用标准曲线法，增量法，内标法等进行定量分析。
X射线荧光光谱仪在定性分析时，可以靠计算机自动识别谱线，给出定性结果。但是如果元素含量过低或存在元素间的谱线干扰时，仍需人工鉴别。首先识别出X射线管靶材的特征X射线和强峰的伴随线，然后根据2θ角标注剩斜谱线。在分析未知谱线时，要同时考虑到样品的来源，性质等因素，以便综合判断。
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X射线荧光光谱仪优势：
1、制样简单，试样多数不需经过化学处理就可分析，且固体、液体试样均可直接分析。
2、分析速度快。虽然测定用时与测定精密度有关，但一般都很短，2～5分钟就可以测完样品中的全部待测元素。
3、多元素同时检出能力。可同时检测一个样品中的多种元素，一个样品一经激发，样品中各元素都各自发射出其特征谱线，可以进行分别检测而同时测定多种元素。
4、敏感度高，选择性好。荧光分析的灵敏度要比吸收光谱测量高2-3个数量级。
5、非破坏分析。在测定中不会引起化学状态的改变，也不会出现试样飞散现象，同一试样可反复多次测量，结果重现性好。
