手持式光谱仪是一种基于XRF(X Ray Fluorescence,X射线荧光)光谱分析技术的光谱分析仪器，主要由X光管、探测器、CPU以及存储器组成，由于其便携具有高效、便携、准确等特点，使其在合金、矿石、环境、消费品等领域有着重要的应用。

简介

原理

特点

应用

可分析仪元素

简介

手持式光谱仪要求具有高的分辨率和信噪比、更好的强度准确性和波长准确性以及强的抗外界干扰性和优良的仪器稳定性，在仪器的软件上，要求能够进行导数、去卷积等复杂的数学计算，能够计算光谱间相似度、模式识别分析、支持多元校正分析和用户自建谱库并进行检索。

目前市场上典型仪器主要有尼通XL2、XL3t系列等。

原理

手持式光谱仪是一种基于XRF光谱分析技术的光谱分析仪器，当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子从而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的状态,当较外层的电子跃迁到空穴时,产生一次光电子，击出的光子可能再次被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，发生俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应。所逐出的次级光电子称为俄歇电子。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不被原子内吸收,而是以光子形式放出,便产生X 射线荧光，其能量等于两能级之间的能量差。因此，射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。由Moseley定律可知，只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。X射线探测器将样品元素的X射线的特征谱线的光信号转换成易于测量的电信号来得到待测元素的特征信息。

特点

——现场检测，快速无损，无需送抵实验室，大大提高效率

——分析速度较台式光谱仪快很多，仅几秒钟就可显示分析结果

——体积小，重量轻，携带方便

应用

手持式光谱仪的应用非常广泛，涉及：电力、石化、考古、金属加工、压力容器、废旧物资回收、航空航天、地质勘探、矿山测绘、开采、矿石分选、矿产贸易、金属冶炼、环境监测、土壤监测、玩具、服装、鞋帽、电子产品等众多领域。

可分析仪元素

手持式光谱仪按照应用大致可分为：合金分析仪、矿石分析仪、土壤/环境分析仪、RoHS分析仪等。可分析的元素请见下表（摘自尼通仪器）：

仪器型号　 可分析元素（标准配置）

XL2-500
矿石分析仪　 S, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, Hf, Ta, Re, W, Au, Hg, Pb, Bi （共34种）

XL2-600
土壤/环境分析仪　 S, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr, Zr, Pd, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, W, Au, Hg, Pb （共28种）

XL2-700
消费品分析仪　 Cl, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Br, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, Hf, Ta, Pt, Au, Hg, In, Pb, Bi（共30种）

XL2-800
合金分析仪　 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu., Zn, Se, Nb, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn, Sb, Ta, Hf, Re, W, Pb, Bi （共23种）