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气相色谱仪的基本原理是利用不同物质在两相间分配系数的差异进行分离。在气相色谱中，流动相为载气（常用的载气有氮气、氦气、氢气、氩气等），它携带样品组分流经色谱柱。色谱柱是气相色谱仪的核心部件，主要有填充柱和毛细管柱两类。固定相可以是吸附剂，也可以是涂有固定液的载体，它们吸附或溶解样品组分。由于样品组分在固定相和流动相之间的分配系数存在差异，当两相做相对运动时，这些组分就在两相间进行反复多次的分配，使得原来分配系数只有微小差异的各组分产生很大的分离效果，从而将各组分在色谱柱中得以分离。分离后的组分依次进入检测器，检测器将各组分的浓度或质量（含量）转变成易被测量的电信号（如电压、电流等），并进行信号处理，从而得到各组分的色谱图。
气相色谱仪的主要部件及功能：
色谱柱：色谱柱是气相色谱仪的核心部件，负责将样品中的各组分进行分离。
检测器：检测器是将经色谱柱分离出的各组分的浓度或质量（含量）转变成易被测量的电信号的一种装置，是色谱仪的“眼睛”。常见的检测器有热导检测器（TCD）、氢焰离子化检测器（FID）、电子俘获检测器（ECD）等。
进样器：进样器用于将样品注入气相色谱仪中，常见的进样方式有微量注射器进样、自动进样等。
温度控制系统：温度控制是气相色谱测定中的重要指标，直接影响柱的分离效能、检测器的灵敏度和稳定性。因此，气相色谱仪通常配备有温度控制系统，用于控制色谱柱、进样器、检测器等部件的温度。
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