這是AES的心臟，其作用是收集并分開不同的動能的電子。 由于俄歇電子能量極低，必須采用特殊的裝置才能達到儀器所需的靈敏度。目前幾乎所有的俄歇譜儀都使用一種叫作筒鏡分析器的裝置。
分析器的主體是兩個同心的圓筒。樣品和內筒同時接地，在外筒上施加一個負的偏轉電壓，內筒上開有圓環狀的電子入口和出口，激發電子槍放在鏡筒分析器的內腔中（也可以放在鏡筒分析器外）。由樣品上發射的具有一定能量的電子從入口位置進入兩圓筒夾層，因外筒加有偏轉電壓，最后使電子從出口進入檢測器。若連續地改變外筒上的偏轉電壓，就可在檢測器上依次接收到具有不同能量的俄歇電子，從能量分析器輸出的電子經電子倍增器、前置放大器后進入脈沖計數器，最后由X-Y記錄儀或熒光屏顯示俄歇譜 俄歇電子數目N隨電子能量E的分布曲線。
若將筒鏡分析器與電子束掃描電路結合起來可以形成掃描俄歇顯微鏡（右圖）。電子槍的工作方式與掃描電鏡類似，兩級透鏡把電子束斑縮小到3微米，掃描系統控制使電子束在樣品上和顯像管熒光屏上產生同步掃描，筒鏡分析器探測到的俄歇電子信號經電子倍增器放大后用來對熒光屏光刪進行調制，如此便可得到俄歇電子像。
