空心陰極燈的設計特點

 

　　空心陰極燈（hollow cathode lamp），為了解決原子吸收法的實際測量問題，1955年由A.Walsh提出，它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。

 

　　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)。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。

 

　　陰極的直徑也是非常重要的，因為燈的發(fā)射強度取決于電流密度。

 

　　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，氖氣是最好的選擇。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。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。

 

　　封入的低壓氣體耗盡是由于燈的表面材料吸收造成的。當封入的氣體壓力低于規(guī)定值時則無法持續(xù)放電，此時燈的壽命即達到終點。雖然燈仍然能點亮，但已經不能發(fā)射出被測元素的共振線了。

 

　　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。