激發(fā)樣品的光源主要包括具有各種功率的X射線管、放射性核素源、質(zhì)子和同步輻射光源。波長色散X射線熒光光譜儀所用的激發(fā)源是不同功率的X射線管，功率可達4~4.5KW，類型有側窗、端窗、透射靶和復合靶。能量色散X射線熒光光譜儀用的激發(fā)源有小功率的X射線管，功率從4~1600KW，靶型有側窗和端窗。靶材主要有Rh、CR、W、Au、Mo、Cu、Ag等，并廣泛使用二次靶。現(xiàn)場和便攜式譜儀則主要用放射性核素源。
激發(fā)元素產(chǎn)生特征X射線的機理是必須是原子內(nèi)層電子軌道產(chǎn)生電子空位。可使內(nèi)層軌道電子形式空穴的激發(fā)方式主要有以下幾種：帶電粒子激發(fā)、電磁輻射激發(fā)、內(nèi)轉換現(xiàn)象和核衰變等。商用的X射線熒光光譜儀中，目前最常用的激發(fā)源是電磁輻射激發(fā)。電磁輻射激發(fā)源主要用X射線管產(chǎn)生的原級X射線譜、誘發(fā)性核素衰變時產(chǎn)生的γ射線、電子俘獲和內(nèi)轉換所產(chǎn)生X射線和同步輻射光源。
目前，在波長色散譜儀中，高功率X射線管一般用端窗靶，功率3~4KW。
X光管本質(zhì)上是一個在高電壓下工作的二極管，包括一個發(fā)射電子的陰極和一個收集電子的陽極（即靶材），并密封在高真空的玻璃或陶瓷外殼內(nèi)。發(fā)射電子的陰極，一般由螺旋狀的燈絲組成，燈絲的材料是鎢絲。燈絲在一穩(wěn)定的燈絲電流加熱下發(fā)射電子，在燈絲周圍形成一定密度的電子云，電子再陽極高壓作用，被加速飛向陽極。與陽極材料中原子相互作用，發(fā)射X射線。透射靶的陽極是緊貼鈹窗內(nèi)層，改陽極在電子束轟擊下所產(chǎn)生的X射線透過靶材和鈹窗射向試樣。而端窗靶在電子束轟擊下所產(chǎn)生的X射線由靶材表面射出，通過鈹窗射向試樣。
場致發(fā)射X射線管式一種冷陰極管，它用針尖（鋼針）形成冷場致發(fā)射陰極在高電場強度下發(fā)射電子，而不是用加熱燈絲來發(fā)射電子，它產(chǎn)生的X射線強度比其他類型的X光管低，但仍較發(fā)射性核素要強，具有不需要冷卻水、安全和壽命長的優(yōu)點，能量色散譜儀依然使用這種靶。
綜上所述，X射線管應具有以下特點：
（1）要求能連續(xù)地工作于加高的功率水平；
（2）提供加大的X射線能量代謝，允許采用較大的焦斑和加大的窗口；
（3）在保證X射線管使用壽命的情況下，窗用材料鈹片應盡可能薄；
（4）靶材純度要高，雜質(zhì)譜線的強度應小于總強度的1%；
（5）為滿足多種分析要求，可配備多種靶材供選擇，但端窗靶一般選用銠為陽極材料；
（6）提供X射線管的高壓和管電流的高壓電源輸出穩(wěn)定，波長色散譜儀通常應小于0.001%，能量色散譜儀應在0.1%~0.02%之間。