(1)原子发射检测器(atomic emission detecter, AED)

AED又称MIP(微波诱导等离子体，microwave induced plasma)，原子发射光谱是一种鉴定多种元素能力极强和准确定量的有力工具。作为气相色谱的选择性检测器，在大气压下能稳定操作的微波诱导等离子体谐振腔，又称Beenaker TM₀₁₀腔。这是一突破性进展。1989年美国惠普公司对该腔作了某些改进，推出了实用、商品化的HP5941A型GC-AED装置，作为GC检测器之一的色谱仪。1996年HPG2350A型AED进入市场。2002年德国JAS公司买下了安捷伦公司的AED技术，推出了2370AA型AED。

AED的工作原理与FPD基本相似，从色谱中流出的气体组分在微波诱导的等离子体被碎片化、原子化，原子吸收等离子体能量，使其核外电子从低能量的基态跃迁至高能量的激发态，处于激发态的原子或离子十分不稳定，瞬间(10^-8s内)又跃迁回基态或其他较低能级，并以一定波长光的形式释放出多余能量。由于核外电子能级是多层次的、不连续，因此发射出的光是一系列不同波长的特征光谱和强度，由此确定原子的种类(定性分析)和含量(定量分析)。

根据图3.20,3经透镜聚焦后，穿过入口狭缝，经反射镜至全息光栅分离成一系列单色光，反射镜B将部分欲检测的单色光反射到光电二极管阵列检测器(photodiode array, PDA)4，接收后变成电信号，经计算机处理，可以得到光强度-波长一时间的三维谱图。

图3.20系统包括四部分：即接口、微波诱导等离子体、光谱仪和数据处理(计算机)。AED集通用性、选择性于一体的GC检测器，其选择性比NPD,ECD,FPD更强，除C,H外，包括很多非金属、金属元素。信号的强度和杂质的浓度成线性正比关系，系数范围为10³～10⁶，甚至10⁶以上。AED还对很多元素检测有高灵敏度，这是因为：输出的光通量高;检测器的噪声电平低，25℃时暗电流仅0.5pA(1PA=10^-12A);使用了真空紫外区的灵敏发射谱线以及PDA的功能。但与上述几种“专门”检测器相比，灵敏度还是低些。

图3.20AED组成示意图

1-色谱柱出口;2-等离子体;3-元素发射光;4-PDA(发光二极管阵列);5-GC出口;6-传输线;7-谐振腔加热块;8-主腔体;9-天线;10-黄铜中心导杆;11-四氟绝缘;12-耦合线圈;13-放电管;14-石英套管;15-石英窗;16,17-窗清洗气进出口;18,19-冷却水进出口;20,21,22-尾吹和混合气进出口;23-磁控管天线;24-波导管;25-光路清洗气

作为物质第四态的等离子体有着许多独特的物理、化学特性。主要表现在温度高，粒子动能大;具有带电粒子的集合体，类似于金属导电的特性，看成为导电流体；化学性质活泼，容易发生化学反应。这种由微波诱导的等离子体应用于高灵敏度元素的分析，不仅应用于上述的发射光谱，还应用于耦合质谱仪，见图3.21。GC-MIP-MS对氯、溴、碘的灵敏度较高，达到0.16～0.33pg。

图3.21GC-MIP-MS示意图

(2)电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma, ICP-MS)仪与MIP-MS相似，GC-ICP-MS接口示意图见图3.22。

图3.22 GC-ICP-MS接口示意图

ICP-MS具有检出限低、分析速度快、线性范围宽、同时分析多种元素以及进行同位素分析等优点。与一般质谱相比，可在大气压下进样，便于与色谱联用。因此，色谱-ICP-MS的联用已成为痕量或超痕量元素分析的强有力的工具。

在ICP放电过程中，绝大多数元素均成高度电离状态，其电离度超过90％，所以ICP是质谱分析的一种很好的电离源。在ICP中，大多数离子都以单电荷离子形式存在，在Ar的ICP中只有二次电离能低于Ar的一次电离能的那些元素才能形成明显的双电荷离子的产率。因此，ICP离子源具有高的单电荷分析物离子产率。

气相色谱的色谱柱出口可以直接与ICP/MS的等离子体炬管连接，炬的传输管就是GC与ICP/MS的“接口”。对接口要求与通常色谱-检测器一样，不能使分析物在接口内冷凝。

GC ICP-MS与GC- MIP-MS(或GC-MIP-AES'D)两种仪器无论从选择性、灵敏度或整机的价格比较(性价比)，到目前为止，还只能是“仁者见仁，智者见智”。从众多元素的分析来考虑，两种仪器各有所长，作者曾在20世纪80年代中期比较ICP-AES和MIP-AES的灵敏度，认为两者各有特色。