在材料科学和工业检测领域，辉光放电质谱仪（GD-MS）因其高灵敏度和准确性成为成分分析的重要工具。
辉光放电质谱仪的定义与核心功能辉光放电质谱仪是一种通过低压气体放电产生离子，并利用质谱技术分析材料成分的仪器。其核心功能包括：
检测固体材料中从ppb（十亿分之一）到百分比级别的元素含量
分析导体、半导体及特殊处理的非导体材料
实现深度剖析，获取材料表面至内部的成分分布
与传统火花源质谱相比，GD-MS的稳定性更高，且无需复杂的样品制备流程。2022年《分析化学学报》的研究指出，GD-MS对高纯稀土金属的检测精度可达0.001μg/g，这一数据凸显了其在痕量分析领域的性。
GD-MS的工作原理详解该技术的运行机制可分为三个关键阶段：
辉光放电产生等离子体：在0.1-10Torr的氩气环境中，施加500-1000V电压使气体电离，形成稳定的等离子体。杭州博测的实验数据显示，优化后的放电参数可使离子产率提升30%。
样品原子化与离子化：等离子体中的高能粒子轰击样品表面，通过溅射作用使样品原子化，随后与电子碰撞形成带正电的离子。
质谱分离与检测：离子经加速电场进入质量分析器，按质荷比分离后由检测器定量分析。现代GD-MS多采用双聚焦扇形磁场设计，质量分辨率可达10000以上。
值得注意的是，GD-MS对样品形状有特殊要求。如检测金属块体时需加工成直径6-10mm的圆柱，而粉末样品则需压片或烧结处理。这要求检测机构具备的样品前处理能力。
技术优势与行业应用相较于ICP-MS等传统方法，GD-MS具备显著优势：
| 检测限 | 0.1ppb级 | 1ppb级 |
| 基体效应 | 可忽略 | 需校正 |
| 样品状态 | 直接分析固体 | 需酸消解 |
在半导体行业，GD-MS可检测硅晶圆中的超痕量金属杂质；在核工业中，它能准确测定铀燃料中的稀土元素含量。2023年中国材料大会披露，采用GD-MS分析航空钛合金，成功检出传统方法遗漏的0.5ppm级氧元素，避免了潜在的材料失效风险。