元素的原子受到高能辐射激发，引起内部电子跃迁，发出某些特殊波长的X射线。根据莫斯勒定律，荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，数学关系如下:
λ=K(Z？s)？二
其中k和s是常数。
根据量子理论，X射线可以看作是由一个量子或光子组成的粒子流，每个光的能量如下:
E=hν=h C/λ
其中e为X射线光子的能量，单位为keV；h是普朗克常数；ν是光波的频率；c是光速。
因此，只要测量荧光X射线的波长或能量，就可以知道元素的种类，这是荧光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，据此可以进行元素的定量分析。
光源激发样品产生的特征X射线直接进入探测器，探测器将光信号转换成电信号，主放大器输出的脉冲传输到ADC(模数转换器)，ADC将具有脉冲幅度的模拟信号转换成数字信号，产生的数字信号作为与MCA连接的地址，然后根据这些地址检测不同脉冲即X射线的能量，记录相应的脉冲数。
Ux-2100 Plus的技术参数
★型号:Ux-2100 Plus
★测试元素范围:铝(Al)~铀(U)
★符合标准:GB/T 33352-2016认证。
★试样类型:固体、胶体溶液、粉末等。
★整机分辨率:160±5eV
★准直器:10mm和3mm。
★过滤器:5个过滤器(包括一个空位)
★仪器尺寸:520毫米(宽)* 400毫米(深)* 355毫米(高)。
★样品间尺寸:420mm(宽)*320mm(深)*65mm(高)。
★工作环境:温度15-30℃
★工作环境相对湿度:≤85%(无凝露)
★输入电源:AC220V~240V，50/60Hz。
★额定功率:250W
★重量:约37kg
被激发样品中的每个元素都会发出次级X射线，不同元素发出的次级X射线具有特定的能量特征或波长特征。探测系统测量这些发射的次级X射线的能量和数量。然后，仪器软件将检测系统采集的信息转换成样品中各种元素的种类和含量。