带您全面了解什么是辉光放电光谱仪

更新时间：2025-12-25

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辉光放电光谱仪（Glow Discharge Spectrometer，简称 GDS）是一种通过辉光放电的方式分析物质元素组成的仪器。

以下是其详细介绍：

工作原理：辉光放电光谱仪属于发射光谱分析仪器。在辉光放电灯内充入低压氩气，当施加在放电两极的电压达到一定值时，少量自发产生的氩离子在 RF 电位作用下，从阳极 - 阴极间隙穿过，与氩原子发生碰撞，产生更多的氩离子和电子，形成等离子体，即辉光放电。等离子体中的高速氩离子到达样品（阴极）表面，使样品表面的物质被均匀地溅射出来，并扩散到辉光放电等离子体中，样品组份被解离、原子化并激发，从而发射出特征光谱。这些光谱通过光学系统聚焦、分光后，被检测器接收并转换成电信号，最后由计算机处理，测算出各元素的浓度。
仪器结构：现代辉光放电光谱仪主要由真空系统、辉光放电源、光学系统、检测器及数据处理单元五大模块组成。其中，真空系统需维持 1–10 Pa 的工作气压以保障稳定放电；辉光放电源通常采用直流（DC-GD）或射频（RF-GD）模式；光学系统普遍采用帕邢 - 龙格装置或多通道 CCD/CMOS 阵列，实现宽波段（120–800 nm）同步采集；检测器常用光电倍增管（PMT）与固态探测器。
性能特点：辉光放电光谱仪无需复杂样品前处理，可实现微米级深度分辨率，对导体与非导体样品均具良好适应性，具备快速定量能力，尤其适用于多层结构材料中元素分布的原位无损分析，典型检测限为 ppm（10⁻⁶）至 ppb（10⁻⁹）级别。
应用领域：广泛应用于材料科学、化学分析、环境监测、半导体制造等行业。在金属合金、涂层、地质矿物等样品分析中具有不可替代的优势，可用于分析样品的元素组成及表面层成分等。

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