當X射線光子進入檢測器後，在Si晶體內激發出一定數目的電子空穴對。產生一個空穴對的最低平均能量是一定的，而由一個X射線光子造成的空穴對的數目，因此，入射X射線光子的能量越高，N就越大。利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對，經過前置放大器轉換成電流脈衝，電流脈衝的高度取決於N的大小。電流脈衝經過主放大器轉換成電壓脈衝進入多道脈衝高度分析器，脈衝高度分析器按高度把脈衝分類進行計數，這樣就可以描出一張X射線按能量大小分佈的圖譜。
