试简述空心阴极灯的工作原理?

更新时间:2023-09-14      点击次数:503

       空心阴极灯(hollow cathode lamp,HCL)是一种特殊形式的低压气体放电光源,放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加200V-500V电压时,便产生辉光放电。在电场作用下,电子在飞向阳极的途中,与载气原子碰撞并使之电离,放出二次电子,使电子与正离子数目增加,以维持放电。

       正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能,当其撞击在阴极表面时,就可以将原子从晶格中溅射出来。除溅射作用之外,阴极受热也要导致阴极表面元素的热蒸发。溅射与蒸发出来的原子进入空腔内,再与电子、原子、离子等发生第二类碰撞而受到激发,发射出相应元素的特征的共振辐射。与此同时,HCL所发射的谱线中还包含了内充气、阴极材料和杂质元素等谱线。

       因为灯内填充气体压力低,压力变宽很小;阴极温度较低,热变宽也很小;同时,因为气体密度低,自吸变宽也不存在。 HCL基本满足发射谱线的半宽度窄、谱线强度大且稳定、谱线背景小、操作方便和经久耐用等锐线光源的基本要求。并且,当采用较大的灯电流时,HCL所发射谱线半宽度变宽和谱线强度增高,此时检测器的负高压降低,吸光度读数稳定。


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