X射线荧光光谱仪具有快速分析、便以携带、准确度高、无损环保等优点,在实践应用中作用日渐凸显。然而现有X射线荧光光谱仪仅能对样品元素做定性及定量分析,而无法检测样品中元素及元素含量的空间分布,因此传统的X射线荧光光谱仪无法检测科学研究前沿产品的元素分布及元素分布的均匀性,从而影响对产品性能的评估。因此,设计研发一套X射线荧光微区扫描成像系统,对复合材料合金、嵌入式电子器件3D打印及合金喷墨打印等产品的检测与评估、改进工艺和性能有着重要意义。该系统由激发源、光路、计算机、探测器、多毛细管X射线光学汇聚透镜及三轴运动控制构成。激发源选择能量可调的Ultra Bright 96000射线源,探测器选择电制冷的X-123,由Solid Works设计的3D模型制作光路结构,设计机械零件使X射线源、多毛细管X射线汇聚透镜与探测器光路成90度角度,并对零件模型装配体做重力仿真,选型并设计三轴运动控制的搭建,并做重力仿真;编程程序为运动控制及特征荧光采集程序。本文通过设计X射线荧光微区扫描成像系统,该系统相比于传统的X射线荧光光谱仪具有共聚焦功能及微区扫描功能;传统的X射线荧光光谱仪的焦斑大小在2mm左右,该系统的焦斑最小为40μm,焦斑大小缩小了将近50倍;传统的X射线荧光光谱仪除了手持式X射线光谱仪基本上是固定的,该系统具有小步位移为20μm及最大位移范围为100μm×100μm,因此该系统的最小分辨率20μm×20μm,是传统X射线荧光光谱无法实现的。另外本文提出一套以X射线微区扫描及光谱共聚焦线扫描的检测方法,是一种对喷墨打印、多材料合金等产品质量的检测方法。