手持式光譜儀，即手持式X熒光光譜分析儀，使用的X熒光技術(shù)，能做無損檢測，制備平整、光潔的檢測面，有利于測試，但不利于發(fā)揮HXRFS的原位、現(xiàn)場快速檢測等優(yōu)勢。然而，但是試樣的狀態(tài)也直接影響著手持式光譜儀最后的檢測結(jié)果。
金屬材料表面被氧化或銹蝕與否，與材料的材質(zhì)、熱處理狀態(tài)、表面狀態(tài)、環(huán)境、時(shí)間等有關(guān)。高鉻鎳不銹鋼表面生成致密氧化薄膜，阻止了氧化反應(yīng)向縱深發(fā)展，即使表面未拋光，也不明顯影響測試；碳鋼、鑄鐵、部分合金鋼表面被氧化，即使其表面未見銹跡，也會干擾測試；輕有色金屬活潑，易被氧化，重有色金屬化學(xué)穩(wěn)定性較好。
HXRFS直接測試不斷自然氧化的中、低合金鋼表面以及已產(chǎn)生浮銹的表面，Mn含量升高，而Cr、V含量降低，測試清除浮銹后的密實(shí)銹層，Cr、Mo、v含量往往會明顯升高；正火+回火等強(qiáng)制氧化中、低合金鋼，會生成氧化皮，氧化皮外表面無Cr、V，而氧化皮內(nèi)表面Cr、Mo、V、Nb含量成倍升高，剝?nèi)パ趸さ脑嚇油獗砻?，Cr、 Mo、v含量也明顯升高。試驗(yàn)表明，氧化或銹蝕是影響檢測結(jié)果的主要因素，而滲氮等表面處理未明顯影響測試。
根據(jù)材料被氧化或銹蝕程度以及后續(xù)精度要求，可選用角向拋光機(jī)、銼刀、砂布、（金相）砂紙、刮刀等處理至本體，作為檢測面；也可選用化學(xué)法處理。處理金屬材料表面至本體后，一般都會隨即檢測，手工及機(jī)械加工過的表面，1天內(nèi)檢測為宜，部分合金鋼放置較長時(shí)間，如KI2F54B合金鋼30天后檢測，也未見明顯影響。
利用手持式光譜儀檢測金屬
板狀、塊狀、帶狀、方管狀、中等規(guī)格柱狀和錐體狀（截面）材料等易獲得能完全覆蓋測量窗口（和接觸窗口）的檢測面，進(jìn)而取得最佳檢測結(jié)果，測試圓管（柱）狀、錐管狀等材料時(shí)，軸向測試優(yōu)于切線向，直徑大于11 mm時(shí)，兩個方向的檢測結(jié)果基本一致（直徑在12~63 mm之間時(shí)，接觸窗口切線向沒有感應(yīng)）；檢測小規(guī)格柱狀、管狀以及絲狀材料，適當(dāng)延長測試時(shí)間，并用已定值的實(shí)物樣品校正，有利于提高正確度。
輕元素的特征x射線能量低、熒光產(chǎn)額低，易被空氣吸收，其檢測對HXRFS 和試樣表面要求較高，盡管在提高輕元素檢測結(jié)果的正確度、精密度等方面仍有提升空間，但檢測結(jié)果基本滿意。
隨著HXRFS硬件技術(shù)、分析軟件技術(shù)以及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)步，HXRFS已從廢料分揀、混料排查、批量抽查、產(chǎn)品篩查與普查、金屬材料牌號鑒別等的定性、半定量分析階段，逐步邁進(jìn)定量分析時(shí)代。