XRF分析儀使用X射線(xiàn)熒光技術(shù)進(jìn)行材料厚度和成分分析。 X射線(xiàn)是由德國物理學(xué)家Wilhelm Rontgen在1895中發(fā)現的。 他稱(chēng)未知的光源導致他的電影曝光“X射線(xiàn)”并用手的X射線(xiàn)圖像發(fā)表了他的發(fā)現。

現在已知X射線(xiàn)是電磁輻射的一種形式，頻率在紫外和伽馬射線(xiàn)之間。大多數X射線(xiàn)的波長(cháng)從0.01到10納米，如圖1所示，頻率從低到高排列。

康拉德倫琴獲得1901年度第一屆諾貝爾物理學(xué)獎。

X射線(xiàn)也可以被定義為粒子（光子），并且使用能量單位eV來(lái)描述。能量單元和波長(cháng)單元是可互換的。因此，X射線(xiàn)既是一個(gè)波，又是一個(gè)粒子。這是理解X射線(xiàn)性質(zhì)的一個(gè)重要概念。

X射線(xiàn)可以由軔致輻射產(chǎn)生，這因為電子或另一帶電粒子的偏轉。在X射線(xiàn)管內，電子被加速到靶材料上。在撞擊時(shí)，電子的動(dòng)能轉換X射線(xiàn)和熱能。

值得注意的是，波的性質(zhì)不能解釋光電效應。愛(ài)因斯坦和普朗克提出光的行為不像波，而是像具有特定能量離散的“包”。幾年后，美國化學(xué)家Gilbert Lewis命名光包為光子。但是直到1923，當美國物理學(xué)家亞瑟康普頓發(fā)現X射線(xiàn)散射時(shí)，人們仍然懷疑愛(ài)因斯坦的理論。他用X射線(xiàn)對石墨進(jìn)行轟擊，發(fā)現散射X射線(xiàn)的能量較低。這種現象被稱(chēng)為康普頓散射，這是由愛(ài)因斯坦普朗克理論解釋的。在與電子碰撞時(shí)，像X射線(xiàn)這樣的粒子將其動(dòng)量的一部分傳遞給電子，因此X射線(xiàn)在不同的方向上偏轉，發(fā)射的能量和波長(cháng)不同。

雖然愛(ài)因斯坦-普朗克理論解釋了康普頓散射，但有一個(gè)問(wèn)題。為了擁有動(dòng)量，光子必須有質(zhì)量，因為經(jīng)典物理學(xué)中，動(dòng)量的定義是質(zhì)量時(shí)間速度。但是光子沒(méi)有質(zhì)量。這個(gè)答案來(lái)自愛(ài)因斯坦，他假設，在基本的意義上，能量和質(zhì)量是相等的，可互換的。他將他的概念融入了關(guān)系中，E=MC2。多年后，愛(ài)因斯坦因其光電理論而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

X射線(xiàn)熒光與光電相互作用有關(guān)。 當發(fā)生光電相互作用時(shí)，電子從其軌道上被敲擊，從而形成空位。 來(lái)自較高能量軌道的電子可以移動(dòng)以填補該空位。 兩個(gè)軌道之間的能量差以熒光X射線(xiàn)（即次級X射線(xiàn)）的形式釋放。 來(lái)自每個(gè)元素的熒光X射線(xiàn)具有特征能量，稱(chēng)為特征X射線(xiàn)。