空心陰極燈的設計特點

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）。如果金屬本身比較脆，則一般使用燒結的金屬粉末（如錳、鎢）。2．封入的氣體封入的氣體必須是單分子氣體以避免分子震動光譜，因而一般使用惰性的稀有氣體。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）。粉末技術也應用于制造含有多種被分析金屬的多元素燈。

2． 封入的氣體

封入的氣體必須是單分子氣體以避免分子震動光譜，因而一般使用惰性的稀有氣體。封入氣體一般使用氖氣或氬氣，氖氣是*好的選擇。這是由于其具有更高的電離電位以便具有更高的發(fā)射強度。缺點：比單元素發(fā)射強度弱，有些元素搭配不當會造成相互影響，并可能降低壽命。氬氣只用于氖氣的發(fā)射線與被測元素的發(fā)射線非常接近的情況下。用于氦氣的質量數(shù)較低不僅造成其濺射效應明顯較小，而且還會因其氣體快速耗盡造成燈的壽命縮短。

3． 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”。這種特點會在下面“5處理”章節(jié)進行解釋。

4． 封套

電極通常使用含有石英或特種硼硅酸鹽玻璃制成的光路窗的玻璃進行封套的。光路窗的材料由元素燈的發(fā)射線決定的。由于大多數(shù)元素的發(fā)射線都低于300納米，此時必須使用石英材料。高于此波長的一般使用硼硅酸鹽玻璃。

5． 處理

處理步驟可以使極性反轉，以便鋯陽極轉變?yōu)殛帢O。對于雜質氣體氧氣和氫氣鋯電極是一種良好的“吸氣劑”，因此使用此電極能請除掉雜質氣體。在放電時會有一層鋯停留在燈的封套上。

空心陰極燈

我們使用中很常見的光源

空心陰極燈是由玻璃管制成的封閉著低壓惰性氣體的放電管。主要是由一個陽極（鎢棒）和一個空心陰極（由用以發(fā)射譜線的金屬或合金）組成。

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。

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空心陰極燈的結構原理  

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空心陰極燈的主要組成部分是陰極和陽極。

陰極是用被測元素或含有被測元素的材料做成的圓筒形空心陰極。

陽極是鎢、鈦或鋯棒，固定在管座上。

云母屏蔽的作用是阻止放電向外擴展，使放電集中在陰極腔內。

管前端的光學窗口是石英玻璃或硼硅玻璃。

空心陰極燈放電是一種特殊形式的低壓輝光放電

（1）當電壓施加到兩個電極上時，兩極之間會產生放電，電子將從空心陰極內壁流向陽極；

（2）在運動過程中，高能電子與惰性氣體碰撞而使之電離，產生正離子；

（3）在電場作用下，帶正電荷的惰性氣體離子向陰極內壁猛烈轟擊，使陰極表面的金屬原子濺射出來；

（4）濺射出來的金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發(fā)生撞碰而被激發(fā)；

（5）被激發(fā)的金屬原子返回基態(tài)時就發(fā)射出相應元素的特征共振輻射。