手持光谱仪是一种基于xrf光谱分析技术的光谱分析仪器。它主要由x射线管、探测器、cpu和存储器组成。由于其便携性和准确性，在合金、矿石与环境、消费品等领域有着重要的应用。
手持光谱仪要求高分辨率和信噪比，更好的强度精度和波长精度，以及更强的抗外界力和良好的仪器稳定性。在仪器的软件中，要求能够进行微分和解复杂的数学计算，如卷积计算光谱之间的相似性，模式识别分析，支持多元校正分析，以及用户自建的光谱库和搜索。
手持光谱仪是一种基于xrf光谱分析技术的光谱分析仪器。当能量高于原子内部电子结合能的高能x射线与原子碰撞时，内部电子被驱逐并出现空穴，使整个原子系统处于不稳定状态。当手持光谱仪外层的电子跃迁为空穴时，就会产生光电子。被击落的光子可能会再次被吸收，从而在外层排出另一个二次光电子，从而引起俄歇效应。它被称为二次光电效应或非辐射效应。发射的二次光电子称为俄歇电子。
当手持光谱仪的外层电子跃入内孔时，释放的能量没有被原子吸收，而是以光子的形式释放出来，产生x射线荧光，其能量等于两分子之间的能量差两个能级。因此，射线荧光的能量或波长是特征性的，与元素一一对应。根据莫斯莱定律，只要手持光谱仪测量荧光x射线的波长，就可以知道元素的类型。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也有一定的关系。
在此基础上，手持光谱仪就可以进行元素的定量分析。手持光谱仪将样品元素的x射线特征光谱的光信号转换成易于测量的电信号，从而获得被测元素的特征信息。