空心陰極燈(hollow cathode lamp,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(nèi)。當(dāng)在兩極之間施加200V-500V電壓時(shí),便產(chǎn)生輝光放電。在電場(chǎng)作用下,電子在飛向陽(yáng)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(chǎng)獲得動(dòng)能。如果正離子的動(dòng)能足以克服金屬陰極表面的晶格能,當(dāng)其撞擊在陰極表面時(shí),就可以將原子從晶格中濺射出來(lái)。除濺射作用之外,陰極受熱也要導(dǎo)致陰極表面元素的熱蒸發(fā)。濺射與蒸發(fā)出來(lái)的原子進(jìn)入空腔內(nèi),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(yīng)元素的特征的共振輻射。與此同時(shí),HCL所發(fā)射的譜線中還包含了內(nèi)充氣、陰極材料和雜質(zhì)元素等譜線。
因?yàn)闊魞?nèi)填充氣體壓力低,壓力變寬很??;陰極溫度較低,熱變寬也很??;同時(shí),因?yàn)闅怏w密度低,自吸變寬也不存在??招年帢O燈HCL基本滿足發(fā)射譜線的半寬度窄、譜線強(qiáng)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(dāng)采用較大的燈電流時(shí),HCL所發(fā)射譜線半寬度變寬和譜線強(qiáng)度增高,此時(shí)檢測(cè)器的負(fù)高壓降低,吸光度讀數(shù)穩(wěn)定。
空心陰極燈使用注意事項(xiàng)
①注意極性不能接反。
②為了使燈發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定,在工作電流下預(yù)熱10-30min。
③燈長(zhǎng)期不用,應(yīng)定期點(diǎn)燃,一般在工作電流下預(yù)熱1h。
④長(zhǎng)期擱置,燈內(nèi)有雜質(zhì)存在,可以采用反接去氣法。顛倒電極用大電流點(diǎn)燈30min.
空心陰極燈如果長(zhǎng)期擱置不用,將會(huì)因漏氣、氣體吸附等原因而不能正常使用,甚至不能點(diǎn)燃。每隔3-4個(gè)月,應(yīng)將不常用的燈通電點(diǎn)燃2-3個(gè)小時(shí),以保持燈的性能并延長(zhǎng)其使用壽命。使用一段時(shí)間以后會(huì)衰老,致使發(fā)光不穩(wěn),強(qiáng)度減弱,噪聲增大和靈敏度下降。在這種情況下可用激活器加以激活?;蛘甙盐招年帢O燈的陰極和陽(yáng)極反接后在規(guī)定的工作電流通電半小時(shí)。在經(jīng)過(guò)激活處理后其使用性能在一定程度上得到復(fù)原,延長(zhǎng)燈的使用壽命。
程序操作儀器將會(huì)自動(dòng)顯示,背景共振線兩側(cè)的背景強(qiáng)度≤1%,注意不同的元素有不同的要求。穩(wěn)定性經(jīng)充分預(yù)熱后(一般20-30min)發(fā)光穩(wěn)定度≤1%30min(全部的儀器本身的漂移應(yīng)定期檢查點(diǎn)燃空心陰極燈,觀看燈的輝光顏色。充氖氣的燈,正常為橙紅色氖光,正常為淡紫色,有雜質(zhì)時(shí)變淡,但不如氖變化明顯。燈內(nèi)如果存在惰性氣體以外的雜質(zhì)氣體時(shí),將使燈的發(fā)射減弱,甚至出現(xiàn)分子線或“背景發(fā)射”,結(jié)果使測(cè)定靈敏度下降和工作曲線彎曲,通常測(cè)定某一元素測(cè)定的特征濃度,靈敏度高的燈質(zhì)量較好。
空心陰極燈通過(guò)與系統(tǒng)的遙控連接關(guān)閉一個(gè)外接儀器。檢查外接儀器是否滿足關(guān)機(jī)條件。遙控超時(shí),遙控輸入信號(hào)仍顯示系統(tǒng)處于未就緒狀態(tài)。開(kāi)始分析之后,系統(tǒng)預(yù)期在開(kāi)始分析后一分鐘之內(nèi)所有的未就緒狀態(tài)(例如檢測(cè)器平衡期間的未就緒狀態(tài))都會(huì)切換至運(yùn)行狀態(tài)。如果在一分鐘后遙控線仍顯示系統(tǒng)處于未就緒狀態(tài),便會(huì)生成錯(cuò)誤消息??赡茉?,連接到遙控線上的某臺(tái)儀器處于未就緒狀態(tài)。遙控電纜出現(xiàn)故障。更換遙控電纜。顯示未就緒狀態(tài)的儀器中存在有故障的元件。確保顯示未就緒狀態(tài)的儀器已經(jīng)正確安裝,并針對(duì)分析進(jìn)行了正確設(shè)置。
空心陰極燈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(nèi)。
當(dāng)在兩極之間施加200V-500V電壓時(shí),便產(chǎn)生輝光放電。
在電場(chǎng)作用下,電子在飛向陽(yáng)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。
發(fā)光原理
空心陰極燈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(nèi)。
當(dāng)在兩極之間施加200V-500V電壓時(shí),便產(chǎn)生輝光放電。在電場(chǎng)作用下,電子在飛向陽(yáng)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(chǎng)獲得動(dòng)能。如果正離子的動(dòng)能足以克服金屬陰極表面的晶格能,當(dāng)其撞擊在陰極表面時(shí),就可以將原子從晶格中濺射出來(lái)。
除濺射作用之外,陰極受熱也要導(dǎo)致陰極表面元素的熱蒸發(fā)。
濺射與蒸發(fā)出來(lái)的原子進(jìn)入空腔內(nèi),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(yīng)元素的特征的共振輻射。
與此同時(shí),HCL所發(fā)射的譜線中還包含了內(nèi)充氣、陰極材料和雜質(zhì)元素等譜線。
因?yàn)闊魞?nèi)填充氣體壓力低,壓力變寬很小;陰極溫度較低,熱變寬也很??;
同時(shí),因?yàn)闅怏w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(qiáng)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(dāng)采用較大的燈電流時(shí),HCL所發(fā)射譜線半寬度變寬和譜線強(qiáng)度增高,此時(shí)檢測(cè)器的負(fù)高壓降低,吸光度讀數(shù)穩(wěn)定。