手持光譜儀和火花直讀光譜儀在本質(zhì)上是有本質(zhì)區(qū)別的，這兩者在原理上是不同的。
手持光譜儀工作原理：
如果一束X射線有足夠的能量，撞擊到樣品表面的原子殼內(nèi)層的電子上，這種X射線束是由手持式光譜儀內(nèi)的X射線管產(chǎn)生的。光線照射樣品表面的原子殼，激發(fā)后電子從原子殼層內(nèi)層軌道中移出，這種位移是由于從分析儀發(fā)射出來的X-射線束與在適當(dāng)軌道上的電子結(jié)合能產(chǎn)生的能量差；當(dāng)X射線束的能量**電子結(jié)合能發(fā)生位移。在原子里，電子以特定的能量固定在特定位置，這就決定了它們的軌道。更有甚者，一個(gè)原子軌道殼之間的間距是每個(gè)元素原子的*特之處，因此鉀原子K(K)與金(Au)、銀(Ag)有著不同的電子層之間的距離。
由于電子撞擊到軌道上，留下的空間會(huì)使原子不穩(wěn)定。這一不穩(wěn)定性必須立即被填滿，原子必須立即被填滿，才能由高軌道上的電子向低軌道移動(dòng)。舉例來說，如果一個(gè)電子從原子內(nèi)部層(更靠近核)轉(zhuǎn)移，那么一個(gè)從下殼體上的電子可以向下移動(dòng)來空缺。那是熒光。電子離開原子核越遠(yuǎn)，其散射能量就越高。這樣，當(dāng)電子從較高的電子層到接近原子核的電子層時(shí)，會(huì)損失一部分能量。通過兩層電子層的距離來確定損失的能量數(shù)量和兩層之間的能量差異是相等的。如上面所述，兩個(gè)軌道之間的距離為1。元素在X熒光過程中的損失量為1，每一元素的能量損失量均為1。在樣品中檢測(cè)到單個(gè)熒光能量是特定的，為了確定每一元素的數(shù)量，可以通過儀器計(jì)算出單個(gè)能量的比例，或者使用其他軟件。
整個(gè)熒光過程在一瞬間發(fā)生。在此過程中，用手持光譜儀可以在幾秒內(nèi)完成。需要用多少時(shí)間來測(cè)量實(shí)際取決于樣品的性質(zhì)和含量。很大的比例需要幾秒，而**級(jí)別的則需要幾分鐘。
火花直讀光譜儀工作原理：
在這種能量作用下，原子的殼層電子將被激發(fā)到量子力學(xué)理論中，進(jìn)入高能量級(jí)的外層軌道，而其不穩(wěn)定狀態(tài)。它由高能量級(jí)躍遷到低能量級(jí)，在一定條件下會(huì)發(fā)射光子，并發(fā)出特征譜線。在光學(xué)系統(tǒng)中，各種元素具有不同的特征譜線，色散成一系列按照波長(zhǎng)排列的連續(xù)光譜，然后通過光電轉(zhuǎn)換元件將光信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量系統(tǒng)可通過計(jì)算某些元素的特征譜線強(qiáng)度，從而確定元素的百分含量。
因原則的不同，可檢測(cè)的元素范圍也不同。現(xiàn)在，據(jù)我所知，手持光譜儀較低能量只能探測(cè)到Mg元素，例如布魯克的手持光譜儀，直讀光譜儀可以檢測(cè)到B元素。但手持光譜儀非常小、輕巧、快速，不需制樣，對(duì)表面無任何要求，不需氬氣，可攀爬，可進(jìn)入管道，鋰電池供電，只連續(xù)工作8小時(shí)以上。確實(shí)是直讀光譜的。
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