能譜儀是用來對(duì)材料微區(qū)成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。

　　各種元素具有自己的X射線特征波長(zhǎng)，特征波長(zhǎng)的大小則取決于能級(jí)躍遷過程中釋放出的特征能量△E，能譜儀就是利用不同元素X射線光子特征能量不同這一特點(diǎn)來進(jìn)行成分分析的。

　　一般為Si(Li)鋰硅半導(dǎo)體探頭,探測(cè)面積為幾平方毫米，當(dāng)X射線光子進(jìn)入檢測(cè)器后，在Si（Li）晶體內(nèi)激發(fā)出一定數(shù)目的電子空穴對(duì)。產(chǎn)生一個(gè)空穴對(duì)的平均能量ε是一定的（在低溫下平均為3.8ev），而由一個(gè)X射線光子造成的空穴對(duì)的數(shù)目為N=△E/ε，因此，入射X射線光子的能量越高，N就越大。利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對(duì)，經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換成電流脈沖，電流脈沖的高度取決于N的大小。電流脈沖經(jīng)過主放大器轉(zhuǎn)換成電壓脈沖進(jìn)入多道脈沖高度分析器，脈沖高度分析器按高度把脈沖分類進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣就可以描出一張X射線按能量大小分布的圖譜。

　　伽瑪能譜儀本身由探頭、電子線路和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成，本身不會(huì)對(duì)人體造成任何放射性危害。

　　這套設(shè)備又是分析放射性核素及其含量的，所以工作人員要接觸放射性樣品，包括刻度用的標(biāo)準(zhǔn)放射源，要測(cè)量的樣品，如果便攜式的包括去測(cè)量環(huán)境中放射性核素。

　　但是，手持Gamma伽馬能譜儀要測(cè)量的放射源和樣品或者環(huán)境，必須是很底的，否則就會(huì)飽和，所以通常待測(cè)樣品、刻度放射源的放射性通常是環(huán)境級(jí)別的(或者稍高)，一般不需要特別防護(hù)，不會(huì)對(duì)人體造成危害。很多時(shí)候就是測(cè)量分析土壤、巖石等樣品的核素。