Spektrometr emisyjny z jarzeniowym źródłem wzbudzenia (GDS) wykorzystuje analityczną metodę bezpośredniego oznaczania składu pierwiastkowego próbek stałych. Przygotowana płaska próbka jest montowana na źródle wzbudzenia jarzeniowego, źródło jest wyjmowane i ponownie wypełniane argonem. Pomiędzy próbką (katodą) a uziemionym elektrycznie korpusem lampy (anodą) stosowane jest stałe pole elektryczne.

Warunki te powodują spontaniczne tworzenie stabilnego, samowystarczalnego wzbudzenia, które nazywa się wyładowaniem jarzeniowym. Zastosowane natężenie prądu jest regulowane przez zasilacz, a napięcie lampy utrzymywane na stałym poziomie przez regulację ciśnienia argonu.

As soon as the plasma is initiated, inert gas ions formed in the plasma are accelerated by the electric field toward the cathode. W procesie zwanym rozpylaniem katodowym energia kinetyczna jest przenoszona z jonów gazu obojętnego do atomów na powierzchni próbki, co powoduje emisję niektórych z tych atomów powierzchniowych do plazmy.

Atomy w plazmie podlegają niesprężystym zderzeniom z elektronami energetycznymi lub metastabilnymi atomami argonu. Energia przenoszona przez takie zderzenia powoduje, że rozpylone atomy stają się elektrycznie wzbudzone. Wzbudzone atomy szybko wracają do niższego poziomu energetycznego, emitując fotony.

Długość fali każdego fotonu jest określona przez konfigurację elektronów atomu, z którego został wyemitowany. Ponieważ każdy pierwiastek ma unikalną konfigurację elektronów, można go zidentyfikować na podstawie jego unikalnej sygnatury spektrochemicznej lub widma emisyjnego.

Spektrometr służy do pomiaru sygnałów emisji ze wzbudzenia jarzeniowego. To ensure that the media within the spectrometer is transparent to ultra-violet and visible light (160-460 nm), the entire optical system is purged with argon. Światłoczułe matryce CCD są umieszczone w płaszczyźnie ogniskowej w taki sposób, że rejestrowane jest pełne spektrum emisji od 160 do 460 nm.

Matryce CCD przekształcają widmo w sygnał elektryczny, który jest digitalizowany i przetwarzany w celu usunięcia sygnału ciemnego prądu, znormalizowania reakcji pikseli, rozszerzenia zakresu dynamicznego i wyeliminowania pikselizacji. Ponieważ liczba fotonów emitowanych przez każdy pierwiastek jest proporcjonalna do jego względnego stężenia w próbce, stężenia analitu można wywnioskować przez kalibrację z referencyjnymi próbkami o znanym składzie.