人头发中的极微量元素往往反映出人体的很多内在情况，而它们的浓度与病理病态的关系研究则是当今生物医学的一个重要方面。过去常用原子吸收光谱法分析，但这一方法需要较多的头发，且只能用一次（毁坏性的分析方法），每次又只能分析一种元素。现在采用质子X射线荧光分析方法，只需要几根头发，用从X射线管发射的能量为2 MeV、流强20 hA的质子束，照射头发样品约30 min，即可得到头发中各元素的能谱。

　　不同元素发出的特征X射线能量和波长各不相同，因此通过对荧光分析X射线管发出射线的能量或者波长的测量即可知道它是何种元素发出的，进行元素的定性分析。同时样品受激发后发射某一元素的特征X射线强度跟这元素在样品中的含量有关，因此测出它的强度就能进行元素的定量分析。因此，X射线荧光光谱仪有两种基本类型：波长色散型（WDEXRF）和能量色散型（EDXRF）。

　　质子X射线荧光分析技术由于能够在非真空条件下分析含量少、浓度低的元素，并且一次可同时分析多种元素，灵敏度高，随原子序数增大不会发生突变，属于可以定量和定标的非破坏性快速分析技术，在环境污染的监测、生物和医学样品的分析、考古研究及超重元素探测等方面都发挥了重要的作用。

　　为了满足现代企业管理和生产要求，须对生产过程中的原材料的化学成分进行及时、准确的分析和控制，传统的化学分析方法已经完全不能满足生产过程的需要。目前众多新型冶炼企业为了达到良好的质量控制指标，大都配备了相应的分析仪。由于化学分析方法分析速度的限制，实际上，采用化学分析方法对于生产过程来说只有事后监测的意义，而没有控制意义，往往是当我们发现某个控制环节有问题时，已经造成了严重的后果，给工厂带来了很大的损失。

　　对城市空气质量的监测是环境保护的一项重要工作。质子X射线荧光分析技术在这方面同样可以发挥它的作用。在对大气污染的分析过程中，由于该分析技术可直接对采集在滤膜上的大气颗粒物样品进行测量，不需要进行化学处理，避免了化学处理过程中可能引起的元素污染或丢失，能很好地保持样品中元素浓度固有的相关性。