色谱检测器输出的响应信号是连续模拟量信号，在用数据处理机或计算机处理之前，需经过模/数转换装置转化成数据处理机或计算机软件能接受的离散数字量信号。无论是数据处理机还是计算机，在从一个个离散的谱图采样数据中得到其中每一个峰的位置(定性)、大小(定量)等信息之前，都要经过以下四个步骤：

第一，过滤噪声：从色谱采样数据中滤除各种频率的噪声；

第二，检测信号峰：检测每个峰的起点、顶点和结束；

第三，校正基线：校正并扣除背景基线；

第四，切割重叠峰：用数学方法物理上未能完全分离的重叠峰。

(a)色谱峰的特征

在进行色谱分析时，气相杂质的微观响应表现为杂质从色谱柱流出到检测器的宏观“表现”，其表现形式类似于高斯分布的曲线。峰曲线由基线逐渐上升，到最大点后开始下降，又回到基线。上升的特征形状是任何色谱图中的谱峰都具备的，但很难断言符合上述特征形状的曲线是否一定就是色谱峰。当杂质信号小于噪声时，必须对噪声进行滤除。

(b)噪声滤除

色谱图数据处理中的噪声滤除、谱峰识别和基线校正分别与高频、同频和低频三个频率层次的噪声有关。噪声滤除主要指滤除谱图中的高频噪声。谱峰识别是从谱峰宽度水平相当的曲线变化中将真实信号峰与同频噪声区别开来。基线校正是校正基线漂移、扭曲等低频噪声的影响。随着数字信号处理的发展，软件滤波可以对数据进行非常深入的噪声去除，已成为信号除去噪声处理中所采用的主流技术。

(c)信号峰检测

最常见的信号峰检测是一阶导数法，此方法是根据信号的一阶导数及符号进行峰检测。当一阶导数为正并大于预先设定的峰起始斜率阈值，判定此时的峰为起点。当一阶导数由正转负，判定此时的峰为顶点。当一阶导数为负且其绝对值小于预先设定的峰结束斜率阀值，判定此时为峰的结束点。此方法需要设置两个斜率值，是由于实际谱峰曲线的一阶导数在峰起始和结束处并不一定为零，而是在零点上下波动。二阶导数法灵敏度比一阶导数法高，因为二阶导数不受缓慢的基线漂移的影响。在高纯气体分析中，对痕量杂质分析是ppm, ppb, ppt含量，这种弱小信号检测常常淹没在基线噪声之中，难以检测到。实际上，弱小峰的检测关键是峰起点的检测。

(d)基线校正

峰的基线是指没有分析样品情况下系统的本底信号。计算谱峰大小时需扣除仪器系统的本底背景。当发生谱峰重叠时，谱图中出现基线“消失”情况，就需要一种确定谱图基线的方法，称为基线校正。谱图基线的确定直接影响峰大小的计算和定量分析的结果。基线校止方法有三种：线性模型法、高阶模型法和动态模型法。前两种方法不能用于实时处理峰的基线校正。动态模型法是基于“峰群”划分的自适应基线校正方法。“峰群”是由多个峰重叠而成的，其最前面一个峰的起点和最后一个峰的结束点是真正落在基线上的，而中间各个峰之间的最低点都是不在基线上的谷点。最简单的峰群即为一个独立峰。在检测到一个峰群后，就可随时对其进行基线校正。这种基于峰群划分的基线校正方法非常及时，不需要等到整张谱图走完后才能进行基线校正。

(e)重叠峰切割

谱峰重叠对组分的定性和定量分析有直接的负面影响，所以对物理上无法分开的重叠峰进行数学上的分解是色谱数据处理中不可回避的问题。理论和实验均表明，在线性范围内并且操作条件相同时，组分单独存在时的谱峰与混合物中该组分的谱峰相同，这样就为从数学上分解物理上未实现分离的重叠峰提供了理论依据。研究重叠峰切割的目的就是利用数学手段把仪器未能解决的谱峰分离给以解决，因而有几何法、代数法和模式识别法。

质谱分析的定量方法一般采用标准添加法：在相同的测定条件下，用精密流量控制引入分析系统的样品气和标准添加气体的流量，样品气(载气)的流量可调节在1L/min，标准添加气体流量控制在50ml/min。保持一定流量分别加入到样品气中。这样，在混合室中，标准添加气的浓度就被稀释了。如从ppm稀释到0.1ppm、0.01ppm、lppb级。

MSD检测器的灵敏度主要指质谱仪的灵敏度，尤其对于痕量杂质分析来说，它与进样系统、离子源、四级杆、倍增器、真空系统和数据处理系统都有关系。又与各组成部分的结构装置、性能以及洁净程度更有关系。因此灵敏度对于MSD检测器是一个综合概念。

表3.12是比较两种离子化检测器(HID和DID)和MSD(即GC-MS)在永久气体分析检出限的比较。

表3.12三种检测器对电子气中杂质的检测限(表中数字单位ppb)

与表3.11比较，由于仪器和研究人员的技术水平的差异，检出限有稍许不同。