空心陰極燈的工作原理

空心陰極燈主要用來提供被測元素的銳線光譜。用于原子吸收光譜的空心陰極燈發(fā)射的光譜必須足夠純凈、噪音低，輻射強度達到線性校正要求。當空心陰極燈通過內(nèi)部的低壓氣體在兩個電極之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象時，陰極會受到大量電子、加速沖向電極表面的帶電氣體離子（也就是充入氣體的離子）的轟擊。波長小于300nm的元素?zé)?，燈體材質(zhì)為玻璃，燈的頂部窗片為了讓紫外光更好的透過，采用石英材質(zhì)，頂部變細的部分為玻璃石英過渡，所以波長小于300nm的元素?zé)舨皇菆A柱形，頂部較細。這些離子的能量非常強，以至于可以促使陰極材料的原子從表面脫離或“濺射”進入等離子區(qū)。濺射的離子在此處還會與其它高能的物質(zhì)相互碰撞。碰撞的結(jié)果導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移，金屬原子躍遷至激發(fā)態(tài)。由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，原子會自發(fā)回到基態(tài)，同時發(fā)射出特定波長的共振線。很多元素都具有多條共振線供分析使用。為了發(fā)揮燈的zui優(yōu)性能，必須仔細選擇一切設(shè)計參數(shù)。

空心陰極燈的操作

主要有兩個參數(shù)影響分析結(jié)果。分別是：

（a） 空心陰極燈的電流，影響發(fā)射強度。

（b） 控制光譜線的儀器上的光譜帶寬（狹縫）

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空心陰極燈-工作原理

空心陰極燈是一種特殊的低壓放電現(xiàn)象，在陰陽兩極之間加以300~500V的電壓，這樣兩極之間形成一個電場，電子在電場中運動，并與周圍充入的惰性氣體分子發(fā)生碰撞, 使這些惰性氣體電離。另一方面，較低的燈電流有利于曲線的線性并擴展測定范圍，但這必須以犧牲基線噪聲為代價。氣體中的正離子高速移向陰極，陰極在高速離子碰撞的過程中濺射出陰極元素的基態(tài)原子，這些基態(tài)原子與周圍的的離子發(fā)生碰撞被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，這些被激發(fā)的高能態(tài)原子在返回基態(tài)的過程中會發(fā)射出該元素的特征譜線 .

空心陰極燈的設(shè)計特點

1． 陰極

陰極是由被分析元素或含有被分析元素的物質(zhì)制成。如果金屬在空氣中穩(wěn)定并具有高熔點，則陰極材料一般使用純金屬（如銀）。并不是所有的多元素混合物都可以使用，因為某些元素的發(fā)射線太接近以至于相互干擾。如果金屬本身比較脆，則一般使用燒結(jié)的金屬粉末（如錳、鎢）。如果金屬本身在空氣中比較活潑，或具有較高的相對蒸汽壓，則一般使用金屬的氧化物或鹵化物（如鎘、鈉）。粉末技術(shù)也應(yīng)用于制造含有多種被分析金屬的多元素?zé)簟?

陰極的直徑也是非常重要的，因為燈的發(fā)射強度取決于電流密度。

2． 陽極

陽極即為一種簡單的能提供放電轟擊電壓的普通電極。陽極材料一般使用鋯，因為它是一種“吸氣劑”。