空心陰極燈的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

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(diǎn)，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(jié)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(dòng)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(duì)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?

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(dòng)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(qiáng)度。缺點(diǎn)：比單元素發(fā)射強(qiáng)度弱，有些元素搭配不當(dāng)會(huì)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(cè)元素的發(fā)射線非常接近的情況下。用于氦氣的質(zhì)量數(shù)較低不僅造成其濺射效應(yīng)明顯較小，而且還會(huì)因其氣體快速耗盡造成燈的壽命縮短。

3． 陽(yáng)極

陽(yáng)極即為一種簡(jiǎn)單的能提供放電轟擊電壓的普通電極。陽(yáng)極材料一般使用鋯，因?yàn)樗且环N“吸氣劑”。這種特點(diǎn)會(huì)在下面“5處理”章節(jié)進(jìn)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(jìn)行封套的。光路窗的材料由元素?zé)舻陌l(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(shí)必須使用石英材料。高于此波長(zhǎng)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(zhuǎn)，以便鋯陽(yáng)極轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O。對(duì)于雜質(zhì)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(qǐng)除掉雜質(zhì)氣體。在放電時(shí)會(huì)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(jiàn)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(gè)陽(yáng)極（鎢棒）和一個(gè)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(lái)提供被測(cè)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(qiáng)度達(dá)到線性校正要求。

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空心陰極燈的結(jié)構(gòu)原理  

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空心陰極燈的主要組成部分是陰極和陽(yáng)極。

陰極是用被測(cè)元素或含有被測(cè)元素的材料做成的圓筒形空心陰極。

陽(yáng)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(kuò)展，使放電集中在陰極腔內(nèi)。

管前端的光學(xué)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(dāng)電壓施加到兩個(gè)電極上時(shí)，兩極之間會(huì)產(chǎn)生放電，電子將從空心陰極內(nèi)壁流向陽(yáng)極；

（2）在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，高能電子與惰性氣體碰撞而使之電離，產(chǎn)生正離子；

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

（4）濺射出來(lái)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(shí)就發(fā)射出相應(yīng)元素的特征共振輻射。