空心陰極燈的操作

燈電流

增加燈電流的效果就是增加燈的發(fā)射強(qiáng)度。

燈的發(fā)射強(qiáng)度影響的是測(cè)定的分析信號(hào)中的基線噪音（吸收）的大小?；€的穩(wěn)定是確保獲得良好精密度和檢出限的關(guān)鍵。

由于基線噪音的大小與燈的發(fā)射強(qiáng)度成反比，因此燈的發(fā)射強(qiáng)度越大，基線噪音越小。

表面上看**值得注意的是設(shè)定的電流必須小于燈的額定電流。但事實(shí)上并不是這么簡(jiǎn)單的。

當(dāng)操作電流超過(guò)推薦電流較多之后，就會(huì)發(fā)生自吸現(xiàn)象造成發(fā)射線變寬。由于陰極前部的原子云吸收了本身陰極發(fā)射的共振線，這就好比將原來(lái)的發(fā)射線倒置。

發(fā)射線的失真導(dǎo)致靈敏度的降低。

這種失真還會(huì)影響曲線的線性，以線性非常好的鎘元素為例如圖5。需要注意的是這個(gè)例子是采用線性非常好的元素來(lái)進(jìn)行的。某些其他元素的這種現(xiàn)象就不明顯甚至沒(méi)有。

過(guò)高的燈電流會(huì)加速濺射效應(yīng)，縮短燈的壽命。對(duì)于鋯揮發(fā)性元素?zé)舾用黠@。

對(duì)于測(cè)定的樣品濃度接近檢出限（此時(shí)基線噪聲非常重要）時(shí)推薦采用較高的燈電流。對(duì)于某些元素增加燈電流引起的靈敏度損失并不明顯。

另一方面，較低的燈電流有利于曲線的線性并擴(kuò)展測(cè)定范圍，但這必須以犧牲基線噪聲為代價(jià)。

很明顯折衷的選擇既能以高信噪比獲得較好的靈敏度，又能兼顧元素?zé)舻膲勖?。瓦里安用?hù)手冊(cè)針對(duì)每一種元素?zé)舳加型扑]參數(shù)供選擇。

空心陰極燈的工作原理

當(dāng)空心陰極燈通過(guò)內(nèi)部的低壓氣體在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象時(shí)，陰極會(huì)受到大量電子、加速?zèng)_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。

這些離子的能量非常強(qiáng)，以至于可以促使陰極材料的原子從表面脫離或“濺射”進(jìn)入等離子區(qū)。

高的性能空心陰極燈，發(fā)射強(qiáng)度大；測(cè)定靈敏度提高，檢出限較低，穩(wěn)定性好，可減少鄰近線光譜干擾，可以使用較大光譜通帶，使用壽命長(zhǎng)，工作曲線線性范圍擴(kuò)大。

空心陰極燈（Hollow CathodeLamp = HCL）的內(nèi)部構(gòu)造如圖6所示，在內(nèi)封惰性氣體的空心筒玻璃管內(nèi)放置了兩個(gè)電極。當(dāng)給兩個(gè)電極之間加入電壓時(shí)，內(nèi)封的惰性氣體就會(huì)離子化。隨后，離子化的惰性氣體與陰極材料碰撞產(chǎn)生蒸汽（這個(gè)蒸汽是位于基底狀態(tài)）。元素?zé)糁饕獞?yīng)用于原子吸收光譜儀（AAS），是原子吸收光譜儀的核心部件。隨后陰極的蒸汽與周?chē)脑樱娮右约半x子相互碰撞處于激發(fā)態(tài)。然后，處于激發(fā)態(tài)的蒸汽再返回基態(tài)并釋放出特定波長(zhǎng)的光（當(dāng)然，這個(gè)過(guò)程在加電壓的過(guò)程中是反復(fù)的）。

空心陰極燈和氘燈，一樣嗎？

氘燈由于其可以發(fā)出190-400nm的連續(xù)光譜，基本可以覆蓋絕大多數(shù)樣品的吸收波長(zhǎng)，也就是說(shuō)一個(gè)氘燈即可滿(mǎn)足大多數(shù)樣品的分析工作。

空心陰極燈是低壓輝光放電銳線光源，利用不同元素發(fā)出不同的特種譜線，激發(fā)火焰中的待測(cè)原子，經(jīng)光電倍增管接收，放大數(shù)據(jù)處理得到結(jié)果，不同的元素，需要不同的燈。

雖然也有多元素空心陰極燈，是將多種金屬粉末按一定的比例混合并壓制和燒結(jié)，作為陰極。較多可達(dá)七種元素，如 Al-Ca-Cu-Fe-Mg-Si-Zn。只要更換波長(zhǎng)，就能在一個(gè)燈上同時(shí)進(jìn)行幾種元素的測(cè)定。據(jù)現(xiàn)有不甚完整的資料顯示，近年來(lái)中國(guó)市場(chǎng)原子吸收光譜儀器年銷(xiāo)售量約為5000多臺(tái)。但是多元素空心陰極燈輻射強(qiáng)度、靈敏度、壽命都不如單元素?zé)?。組合越多，光譜特性越差，譜線干擾也大。