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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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