空心陰極燈是一種特殊形式的低壓輝光放電銳線光源,因為空心陰極燈發(fā)射銳線光源,滿足了原子吸收光譜法的條件。
發(fā)光原理:
空心陰極燈(hollowcathodelamp,HCL)是一種特殊形式的低壓氣體放電光源,放電集中于陰極空腔內。當在兩極之間施加200V-500V電壓時,便產(chǎn)生輝光放電。在電場作用下,電子在飛向陽極的途中,與載氣原子碰撞并使之電離,放出二次電子,使電子與正離子數(shù)目增加,以維持放電。正離子從電場獲得動能。如果正離子的動能足以克服金屬陰極表面的晶格能,當其撞擊在陰極表面時,就可以將原子從晶格中濺射出來。除濺射作用之外,陰極受熱也要導致陰極表面元素的熱蒸發(fā)。濺射與蒸發(fā)出來的原子進入空腔內,再與電子、原子、離子等發(fā)生第二類碰撞而受到激發(fā),發(fā)射出相應元素的特征的共振輻射。與此同時,HCL所發(fā)射的譜線中還包含了內充氣、陰極材料和雜質元素等譜線。
因為燈內填充氣體壓力低,壓力變寬很小;陰極溫度較低,熱變寬也很小;同時,因為氣體密度低,自吸變寬也不存在。HCL基本滿足發(fā)射譜線的半寬度窄、譜線強度大且穩(wěn)定、譜線背景小、操作方便和經(jīng)久耐用等銳線光源的基本要求。并且,當采用較大的燈電流時,HCL所發(fā)射譜線半寬度變寬和譜線強度增高,此時檢測器的負高壓降低,吸光度讀數(shù)穩(wěn)定。