氦離子化氣相色譜儀的工作原理通常都認為是基于潘寧效應(Penning Effect)。它利用β射線，高壓直流放電、脈沖放電、光輻射等能量，以及在高壓電場加速下獲得能量的二次電子與氦原子碰撞，將載氣中部分氦原子由基態(tài)躍遷到不同能級的激發(fā)態(tài)，生成亞穩(wěn)態(tài)氦原子He*(2S2S1/2,19.8eV)和氦離子He*(1S2S1/2,24.5eV)等，亞穩(wěn)態(tài)氦原子間的相互碰撞又將部分的亞穩(wěn)態(tài)氦激發(fā)為氦原子，放出電子。各種能級的激發(fā)態(tài)氦和其它高能粒子與樣品中被測組分的原子或分子碰撞，將能量傳遞給被它們，并使之電離，因此只要檢測器內存在有達到或超過氖電離勢21.6eV能量，就可將氣體中包括氖在內的原子或分子發(fā)生電離。
氦離子化氣相色譜儀優(yōu)勢：
①環(huán)境友好：氦離子氣相色譜儀沒有放射源，老的HID檢測器放射源因受半衰期的影響，能量隨時間逐漸下降，使儀器不能保持長時間穩(wěn)定，且易造成嚴重的環(huán)境污染。
?、陟`敏度高：對大多數化合物檢測限在10ppb量級，與放射源氦離子化檢測器(HID)靈敏度相近。
③通用型：氦離子氣相色譜儀原則上可以檢測除氖氣以外所有物質，根據實際需要，選用不同色譜柱可以測定多種高純氣中多種雜質氣體成分，還可以配接毛細管柱，擴大分離效能，檢測更多種成分。
?、馨踩院茫号c火焰離子化檢測器(FID)相比，只需要一種氣體，它沒有明火，不需要氫氣，安全性高。
?、荻嗄Ｊ焦ぷ鳎阂粋€檢測器可以實現放光離子化、電子捕獲等工作模式，相當于多個檢測器，既有通用型又有選擇型。
