傳統(tǒng)的原子發(fā)射光譜儀器是采用衍射光柵，將不同波長(zhǎng)的光色散并成像在各個(gè)出射狹縫上，光電倍增管（PMT）則安裝于出射狹縫后面。為了使光譜儀能裝上盡可能多的檢測(cè)器，儀器的分光系統(tǒng)必須將譜線盡量分開，也就是說(shuō)單色器的焦距要足夠長(zhǎng)，最初的達(dá)3.2m。即使采用高刻線光柵，也需0.5m至1.0m長(zhǎng)的焦距，才有滿意的分辨率和裝上足夠多的檢測(cè)器。而且，所有這些光學(xué)器件均需精確定位，誤差不得超過(guò)幾個(gè)微米；并且要求整個(gè)系統(tǒng)有很高的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。

由于振動(dòng)和溫濕度變化等環(huán)境因素導(dǎo)致光學(xué)元件的微小變形，將使光路偏離定位，造成測(cè)量結(jié)果波動(dòng)。為減少這類影響，通常將光學(xué)系統(tǒng)放置在一塊長(zhǎng)度至少為0.5m以上的剛性合金基座上，整個(gè)單色系統(tǒng)必須恒溫恒濕。這就是傳統(tǒng)光譜儀龐大而笨重，使用條件要求高的原因。而且，由于傳統(tǒng)的光譜儀是使用多個(gè)獨(dú)立的PMT和電路測(cè)定被分析元素，分析一個(gè)元素至少要預(yù)先設(shè)置一個(gè)通道。