GDMS是輝光放電質(zhì)譜法(glowdischargemassspectrometry)的�(jiǎn)�(chēng)。是利用輝光�電源作為離子源與�(zhì)譜儀器聯(lián)接�(jìn)行質(zhì)譜測(cè)定的一種分析方法。GDMS在多�(gè)�(xué)科領(lǐng)域均獲得重要�(yīng)�。在材料科學(xué)�(lǐng)�,GDMS成為反應(yīng)性和非反�(yīng)�等離�體沉積過(guò)程的控制和表征的工具。GDMS已成為無(wú)�(jī)固體材料,尤其是高純材料雜質(zhì)成分分析的強(qiáng)有力方法�
下圖為一�(gè)�(jiǎn)單的輝光放電裝置。放電池中通入壓力�10~1000pa的惰性氣�,陰極和�(yáng)極之間施加一�(gè)電場(chǎng)。當(dāng)�(dá)到足夠高的電壓時(shí),惰性氣體被擊穿電離。電離產(chǎn)生的大量電子和正離子在電�(chǎng)作用下分別向相反方向加速,大量電子與氣體原子的碰撞�(guò)程輻射出特征的輝光在放電池中形成“負(fù)輝區(qū)�。正離子則撞擊陰極(樣品)表面通過(guò)�(dòng)能傳遞使陰極�(fā)生濺��
陰極濺射的產(chǎn)物為陰極材料的原子、原子團(tuán),也�(huì)�(chǎn)生二次離子和二次電子。陰極的濺射�(guò)程正是樣品原子的�(chǎn)生途徑,也是樣品可�(jìn)行深度分析的理論基礎(chǔ)。大量的原子、離子和電子參與等離子體中的碰撞�(guò)程使輝光放電的機(jī)制十分復(fù)�。在輝光放電形成的眾多區(qū)域中,有兩�(gè)�(duì)樣品分析重要的區(qū)�,分別是“負(fù)輝區(qū)”和“陰極暗區(qū)�。陰極暗區(qū)為一靠近陰極表面的薄層區(qū)�,有較高的正離子密度,整�(gè)輝光放電的電壓降幾乎全部加在這�(gè)區(qū)域。負(fù)輝區(qū)一般占有輝光放電的大部分容�,幾乎是一�(gè)�(wú)�(chǎng)的區(qū)�,電子承�(dān)著傳�(dǎo)電流的作�。因此濺射產(chǎn)生的二次離子一般會(huì)被拉回到電極表面形成沉積而很難通過(guò)陰極暗區(qū),而中性的原子則會(huì)通過(guò)�(kuò)散�(jìn)入負(fù)輝區(qū)被激�(fā)或離子化,當(dāng)然也可能在頻繁的碰撞�(guò)程中返回,這是輝光放電的一�(gè)明顯的特�(diǎn)。輝光放電源具有能產(chǎn)生固體樣品中具有代表性組成的原子,同�(shí)具有�(chǎn)生這些原子的激�(fā)�(tài)和離子態(tài)的能力。因此輝光放電既可作為光源也可作為離子源被應(yīng)用到固態(tài)樣品的含量和深度分析�。輝光放電為�(zhì)譜分析提供了兩�(gè)重要的優(yōu)�(diǎn):陰極濺射和彭寧電離。陰極濺射提供了一種直接從固體樣品中獲得大批具有代表性組成的原子的手�;彭寧離子化�(guò)程在電離出被濺出原子�(jìn)入質(zhì)譜分析中起重要作��