直读光谱仪是一种通过检测样品被激发后的原子光谱强度，来得到样品各元素含量的分析仪器。由此我们就可以看出，光谱仪器检测的实际是样品激发态产生的光强度。为了把样品的原子变成激发态，可以使用多种方法：直接插入到火焰或者等离子体中、击穿气体放电、激光等。
击穿气体放电尤其适合检测金属材料。依据仪器种类，一般分为两种方法：电弧放电和电火花放电。在直读光谱仪仪中，一般选择稳定性更好的火花放电，而不是更容易获取的电弧放电。
火花放电最直接的作用是保证样品中所含各元素能够充分、稳定的产生各个元素本身的特征光谱光。实际上，一次火花放电激发由每秒钟上百次的电火花组成。其频率和周期可以由火花发生器来调节。这样可以确保有更好的稳定性和重复性。
很多类型的材料（由于组织结构的因素）需要得到很高的能量才能达到充分稳定的原子化状态，而在高能量状态下原子化后的原子由于能量过大，激发光的状态并不稳定。大体上可以把放电过程分为两部分
① 开始时，先用大能量放电来对样品表面进行原子化处理，在这个过程中测量系统不采集数据。
试样中大多数金属元素都是以互相化合及相互熔融的形式存在，而且由于热处理方式，如淬火、退火、锻压、浇注以及冶炼等的过程不同，均会使它们原子与原子间的晶格排列发生变化，不同的晶格其键的结合能发生差异，会影响其熔点及导热性，改变其被光源侵蚀的程度。火花激发光源由于这类光源的能量大、电蚀作用大，在较短时间使样品表面局部熔融及均匀化，可以消除或减少试样表面结晶组织结构的影响
② 当原子化状态达到一个相对稳定的状态后，激发光源开始更换一个小能量的放电对样品进行激发，使经过充分激发的原子发出稳定的元素特征光谱光。
③ 最后，我们取中间最稳定的过程开始采集数据。
但是，火花放电同时也有着更加苛刻的要求。
首先，待分析的样品必须遵从特定规则：样品表面必须清洁平整。杂质会污染分析结果。
其次，样品需要放置在一个充满氩气的密封放电腔内。
这样的处理也有着诸多好处：氩气是惰性气体，反应不活跃。在氩气氛中，可以避免样品/电极与空气的反应：使用火花放电方法可以获得高达10000k的高温，而不用担心样品的氧化，使样品充分激发；电极腐蚀极少，钨电极可以被几乎无损地使用。