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結(jié)構(gòu)及材料
陰極
大多數(shù)為純金屬或合金,對于一些貴金屬,則將其制成薄片襯在支持電極上。陰極在中間為空桶形狀,空心陰極燈因此得名。
陽極
為一焊有鉭片或鈦絲的鎢棒,因?yàn)殂g片或鈦絲具有吸氣作用,在高溫下可以吸收少量有害氣體(如H2)。
屏蔽層
為防止陰陽極的擊穿,在陰陽極間設(shè)有屏蔽層。
發(fā)光原理
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,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(dāng)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(dǎo)致陰極表面元素的熱蒸發(fā)。濺射與蒸發(fā)出來的原子進(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,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?。魂帢O溫度較低,熱變寬也很?。煌瑫r,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,HCL所發(fā)射譜線半寬度變寬和譜線強(qiáng)度增高,此時檢測器的負(fù)高壓降低,吸光度讀數(shù)穩(wěn)定。