氣相色譜儀原子發(fā)射檢測器是利用等離子體作激發(fā)光源，使進(jìn)入檢測器的被測組分原子化，然后原子被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，再躍遷至基態(tài)，發(fā)射出原子光譜，根據(jù)這些線光譜的波長和強(qiáng)度可進(jìn)行定性和定量分析。這些線光譜是原子或原子離子而不是分子被激發(fā)后發(fā)射的，故此檢測器有原子發(fā)射檢測器之稱。

微波是頻率范圍為300MHz～300GHz的電磁波，當(dāng)微波通過天線、波導(dǎo)和同軸件從微波源或磁控管傳輸?shù)接械入x子體氣體存在的放電管上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生微波等離子體。等離子體由部分離子化的電中性氣體構(gòu)成，用線圈“播種”等離子體，點(diǎn)燃放電。

微波等離子體根據(jù)微波從微波源傳輸?shù)降入x子體上的方式不同而分為不同類型。微波誘導(dǎo)等離子體是通過同軸件傳輸微波能的，是應(yīng)用最廣的微波等離子體。微波誘導(dǎo)等離子體的效率取決于凹腔諧振腔和波導(dǎo)，波導(dǎo)中的斷路導(dǎo)致沿其流過的微波全反射，產(chǎn)生定波，形成一個(gè)諧振腔體。

在常壓下使用的氦和氬等離子體是通過同軸件將微波能由微波發(fā)生器傳送到凹腔諧振腔中，凹腔諧振腔的作用是使氬和氦等離子體在其中維持，將來自微波源的能量集中于放電管上。微波等離子體具有很高的電子溫度，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定，微波氦等離子體的電子溫度為8eV（相當(dāng)于61920K），由此可見微波氦等離子體的熱力學(xué)溫度為6000K左右，能激發(fā)元素周期表中除氦以外的所有元素。特別是在氦等離子體中，許多元素包括非金屬元素都有強(qiáng)光譜發(fā)射。

當(dāng)樣品經(jīng)過GC分離后，進(jìn)入等離子體中被裂解成原子碎片并被激發(fā)，當(dāng)它們從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生元素的特征譜線。發(fā)射出的特征譜線聚焦在AED的入口狹縫上，檢測系統(tǒng)對感興趣的元素在選擇波長或固定波長處進(jìn)行檢測。

在GC－MIP－AED中，色譜載氣是等離子體的支持氣，通常選用氬氣和氦氣。在激發(fā)過程中起作用的是亞穩(wěn)態(tài)原子、亞穩(wěn)態(tài)分子、離子和電子。在氬等離子體中，亞穩(wěn)態(tài)原子的能量是11.5eV和11.67eV，氬的離子化能是15.76eV，等離子體區(qū)僅能把部分化合物打碎成分子碎片和原子碎片，且碎片化程度可變，發(fā)射光譜包括原子光譜和復(fù)合的分子光譜，某些元素如氟、氯、溴、氧和氮僅能以雙原子譜帶發(fā)射光譜檢測。這些光譜有時(shí)難以辨認(rèn)，而且會(huì)發(fā)生不同光譜帶的重疊，影響檢測選擇性和線性范圍，還會(huì)使部分元素的檢測靈敏度受化合物基體的影響。在檢測金屬元素時(shí)多數(shù)用氬等離子體。

要激發(fā)非金屬元素的原子，使它們能在光譜容易接受的區(qū)域（19～800nm）發(fā)射，需要使用氦等離子體。亞穩(wěn)態(tài)氦原子的激發(fā)能是19.73eV，氦的離子化能是24.59eV，能產(chǎn)生“高熱”的等離子體，而足以使有機(jī)物完全和以恒定比率碎片化。碳、氫、氧、氮、氟和磷屬于原子發(fā)射線，而氯、溴、碘和硫的激發(fā)能比第一離子化能高，屬于離子發(fā)射線。因此，檢測非金屬時(shí)用氦等離子體是有利的。

   

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