气相色谱仪利用色谱分离技术和检测技术，将复杂混合物中的各组分分离并进行分析。气相色谱仪的主要应用领域包括医药卫生、环境监测、石油化工、生物化学等。
气相色谱仪以气体作为流动相(载气)，当样品由微量注射器“注射”进入进样器后，被载气携带进入填充柱或毛细管色谱柱。由于样品中各组分在色谱柱中的流动相(气相)和固定相(液相或固相)间分配或吸附系数的差异，在载气的冲洗下，各组分在两相间作反复多次分配，使各组分在柱中得到分离。分离后的组分顺序进入检测器系统，由检测器转换为电信号送至记录仪或积分仪绘出色谱图。色谱图上的色谱峰是定性分析的依据，而色谱峰所包罗的面积则取决于对应组分的含量，是定量分析的依据。
气相色谱仪的工作原理基于不同物质在固定相和流动相(通常是气体)中的分配系数差异。当样品被注入色谱柱时，各组分因在气相和固定相中的分配系数不同，导致运行速度不同，从而被分离。分离后的组分依次进入检测器，转换为电信号，经电子放大器处理后，得到各组分的定性定量信息。
气相色谱仪的种类繁多，功能各异，但其基本结构相似，主要包括以下几个部分：
载气系统：提供稳定、可控的载气流量，用于携带样品进入色谱柱。
进样系统：将样品注入载气流中，使其进入色谱柱进行分离。
色谱柱：是样品分离的关键部件，其内部填充有固定相，用于根据样品中各组分在固定相和流动相间的分配系数差异进行分离。
检测系统：将分离后的组分转换为电信号，以便进行记录和分析。常见的检测器有热导检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)等。
记录与数据处理系统：用于记录色谱图，并对数据进行处理和分析，以得到定性和定量分析结果。
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