20世紀60年代早期，隨著電子探針的發(fā)展，開始使用特征X射線輻射分析礦物標本。這項工作的一個附屬產(chǎn)品是陰極發(fā)光觀測，并迅速成為一個非常重要的獨立研究領域，從而促使電子束源向更簡單、顯微鏡式發(fā)展，使用冷陰極管作為該電子束源。
    冷陰極基礎上的陰極發(fā)光儀是能譜分析系統(tǒng)的基礎，正如RELION Ⅲ CL,該類型的電子槍用于陰極發(fā)光顯微鏡的附加裝置（ CMA ）中，是基于冷陰極放電原理，相對電子顯微探針（EMP）和掃描電子顯微鏡(SEM)應用泛，簡單。它還提供了一個中和的環(huán)境，所以沒必要使用具有導電涂層的樣品，便于樣品制備。電子轟擊生成陰極發(fā)光的過程中會產(chǎn)生X射線。將X射線檢測器用于陰極發(fā)光顯微鏡的附加裝置中，結合陰極發(fā)光和透光觀測，提供了快速元素分析這樣一種通用功能。
                                                                               
陰極發(fā)光儀采用冷陰極的是電子槍，電子槍在冷陰極放電下產(chǎn)生電子束。系統(tǒng)工作氣壓一般在40到100毫托之間即可，當束流高達1mA的時候，電子槍內(nèi)會產(chǎn)生1到25Kv的電子束。樣品上的散聚焦射束點大約為10mm,點聚焦可以縮小到直徑1mm或更小.
氣壓達到40到100毫托時，真空系統(tǒng)能夠達到穩(wěn)定值，陰極發(fā)光聚焦調(diào)節(jié)相對簡單，這是已經(jīng)可以看到陰極發(fā)光了。這樣裝置節(jié)約了高成本、高真空系統(tǒng)和相應的維修費，同時減少了很多不便之處。真空室能夠自動或手動排除樣品之間的氣體，同時即使多次更換樣品，真空室依然可以在2分鐘或更短的時間內(nèi)達到工作的狀況。
陰極發(fā)光儀及能譜系統(tǒng)主要技術參數(shù)如下:
真  空  度：極限為0.25帕，限度保護樣品。
電  子  槍：電子槍是一種水平式冷陰極電子束射線型，高達30 KV，通常使用在5 KV至25 KV之間調(diào)節(jié)。
陰 極 電壓：0-30KV，過壓保護。
電流：0.15-1mA，連續(xù)可測，過流保護。束流可到5mA。
聚      焦：能夠散聚焦到點聚焦的調(diào)節(jié)功能，電子束光斑可根據(jù)樣品適用要求調(diào)節(jié)。
探測器類型：硅漂移探測器 (SDD)、尺寸7mm2、10mm2，硅厚度500μm；(可選)
能量分辨率：145 eV；
信  噪  比: 8200:1
Be窗 厚度： 12.5um、25μm（可選）
具有以下主要特點：
1：價格實惠。
2: 操作的高速性。
3：操作和維護方便和簡易。
4：采樣準備工作簡捷方便。
5：能夠保持良好的光學顯微鏡的各項能力。
6：對于采樣的顯微照相處理能夠方便實現(xiàn)。
7：具備普通透射光（TRL）, 偏振光（POL）, 陰極發(fā)光（CL）以及EDS的聯(lián)合觀測能力。