Die Glimmentladungs-Spektrometrie (GDS) ist eine analytische Methode zur direkten Bestimmung der Elementarzusammensetzung fester Proben. A prepared flat sample is mounted on the glow discharge source, and then the source is evacuated and backfilled with Argon. Ein konstantes elektrisches Feld wird zwischen der Probe (Kathode) und dem elektrisch geerdeten Körper der Lampe (Anode) aufgebaut. Dies führt zur spontanen Bildung einer stabilen, autarken Entladung, die als Glimmentladung bezeichnet wird.

Der angelegte Stromfluss wird durch die Stromversorgung geregelt und die Lampenspannung wird durch Regelung des Argon-Drucks konstant gehalten. As soon as the plasma is initiated, inert gas ions formed in the plasma are accelerated by the electric field toward the cathode. Durch den Prozess der Kathodenzerstäubung wird kinetische Energie von den Inertgasionen auf die Atome auf der Probenoberfläche übertragen, wodurch einige dieser Oberflächenatome in das Plasma ausgestoßen werden.

Instrument models equipped with the Radio Frequency (RF) option use radio frequency energy (instead of direct current) to generate the glow discharge. LECO's proprietary True Plasma Power algorithm is used to correct for radiated and reflected power losses. True Plasma Power improves the ability of RF-equipped models to perform both quantitative bulk analysis and quantitative depth profile analysis for electrically conductive and electrically non-conductive samples.

Sobald die Atome in das Plasma ausgestoßen sind, unterliegen sie unelastischen Stößen mit energetischen Elektronen oder metastabilen Argonatomen. Die durch solche Stöße übertragene Energie bewirkt, dass die zerstäubten Atome elektrisch angeregt werden. Die angeregten Atome sinken schnell auf einen niedrigeren Energiezustand, indem sie Photonen emittieren. Die Wellenlänge jedes dieser Photonen wird durch die elektronische Konfiguration des Atoms bestimmt, von dem es emittiert wurde. Da jedes Element eine eindeutige elektronische Konfiguration aufweist, kann jedes Element anhand seiner eindeutigen spektrochemischen Signatur oder seines Emissionsspektrums identifiziert werden.

Mit einem Spektrometer werden die Emissionssignale der Glimmentladung gemessen. To ensure that the media within the spectrometer is transparent to ultra-violet and visible light (120-460 nm), the entire optical system is purged with Argon. Photosensitive Charge-Coupled Device (CCD) arrays are positioned at the focal plane in such a manner that the complete emission spectrum is recorded from 120 to 460 nm.

Die CCD-Arrays wandeln das Spektrum in ein elektrisches Signal um, das digitalisiert und verarbeitet wird, um Dunkelstromsignale zu entfernen, die Pixelsignale zu normalisieren und den dynamischen Bereich zu erweitern. Da die Anzahl der von jedem Element emittierten Photonen proportional zur relativen Konzentration in der Probe ist, können Analytkonzentrationen durch Kalibrierung mit Referenzproben bekannter Zusammensetzungen abgeleitet werden.