能量色散X射线荧光分析(EDXRF)方法以具有操作简便、分析速度快及分析范围广等特点,受到了现代化工业生产的青睐。但是轻元素特征X射线能量低,能量在0.052ke V～0.4012ke V之间,受基体影响严重,特征谱线能量接近且不易识别,因此很大程度限制了EDXRF分析技术在轻元素分析领域的应用。通过研究轻元素荧光分析探测装置的工作原理,得到激发源和装置的几何布置会直接影响轻元素的探测效率。因此本文利用蒙特卡罗方法,以MCNP5软件建立X射线管与探测装置模型,对X射线管内部参数和轻元素分析装置几何参数进行模拟。论文取得的主要研究内容和成果如下:(1)通过结构分析,确定了靶类型、靶厚度、Be窗厚度及管电压对结果的影响,得到了最适宜作轻元素荧光分析探测装置的X射线管参数:阳极靶材为Ag且厚度为3μm,Be厚度为150μm,最佳激发电压为10k V;(2)以传统“管-样-探”模型为基础,确定了最佳几何参数:X射线管发射窗平面的中心线与样品平面夹角为70°,探测器的探测窗平面中心线与样品平面夹角为80°,此时的Al K_α特征峰峰背比值最大,且为4.27。同时模拟了不同内部环境对探测计数的影响,得到真空中的Al K_α峰背比值为氦气中Al K_α峰背比值的2.05倍,建议轻元素荧光分析探测装置的内部应做抽真空处理;(3)以偏振三维二次光路布置设计反射型二次靶模型,确定了其最优化参数为:反射型二次靶材选用Ag,X射线管发射窗的中心线与反射型二次靶夹角为65°,反射型二次靶平面与样品平面中心线夹角为50°,样品平面与探测器的探测窗中心线夹角60°,此时Al K_α峰背比值最大,且为8;(4)设计建立透射型二次靶模型,确定其最优化参数为:激发源(透射二次靶平面)的中心线与样品平面夹角为60°,探测器探测窗平面的中心线与样品平面夹角为80°有最好的探测效果,此时Al K_α峰背比值最大,且为14.4。经过理论研究和蒙塔卡罗方法的大量模拟分析,结果显示透射型二次靶模型远远优于反射型二次靶模型,反射二次靶模型也次于“管-样-探”模型,因此透射型二次靶模型更适宜作为轻元素荧光分析仪的装置。