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1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、矿物、纤维等无机或有机固体材料分析；
2、金属材料的相分析、成分分析和夹杂物形态成分的鉴定；
3、可对固体材料的表面涂层、镀层进行分析，如：金属化膜表面镀层的检测；
4、金银饰品、宝石首饰的鉴别，考古和文物鉴定，以及刑侦鉴定等领域；
5、进行材料表面微区成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、线、点分布分析。
当X射线光子进入检测器后，在Si（Li）晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的平均能量ε是一定的（在低温下平均为3.8ev），而由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε，因此，入射X射线光子的能量越高，N就越大。利用加在晶体两端的偏压收集电子空穴对，经过前置放大器转换成电流脉冲，电流脉冲的高度取决于N的大小。电流脉冲经过主放大器转换成电压脉冲进入多道脉冲高度分析器，脉冲高度分析器按高度把脉冲分类进行计数，这样就可以描出一张X射线按能量大小分布的图谱。
探头：一般为Si(Li)锂硅半导体探头
探测面积：几平方毫米
分辨率（MnKa）：～133eV
探测元素范围：Be4～U92
各种元素具有自己的X射线特征波长，特征波长的大小则取决于能级跃迁过程中释放出的特征能量△E，能谱仪就是利用不同元素X射线光子特征能量不同这一特点来进行成分分析的。
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