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空心陰極燈的工作原理
空心陰極燈主要用來提供被測元素的銳線光譜。用于原子吸收光譜的空心陰極燈發(fā)射的光譜必須足夠純凈、噪音低,輻射強度達到線性校正要求。當空心陰極燈通過內(nèi)部的低壓氣體在兩個電極之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象時,陰極會受到大量電子、加速沖向電極表面的帶電氣體離子(也就是充入氣體的離子)的轟擊。這些離子的能量非常強,以至于可以促使陰極材料的原子從表面脫離或“濺射”進入等離子區(qū)。濺射的離子在此處還會與其它高能的物質(zhì)相互碰撞。碰撞的結(jié)果導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移,金屬原子躍遷至激發(fā)態(tài)。由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定,原子會自發(fā)回到基態(tài),同時發(fā)射出特定波長的共振線。很多元素都具有多條共振線供分析使用。為了發(fā)揮燈的zui優(yōu)性能,必須仔細選擇一切設(shè)計參數(shù)。對于測定的樣品濃度接近檢出限(此時基線噪聲非常重要)時推薦采用較高的燈電流。
空心陰極燈(Hollow CathodeLamp = HCL)的內(nèi)部構(gòu)造如圖6所示,在內(nèi)封惰性氣體的空心筒玻璃管內(nèi)放置了兩個電極。當給兩個電極之間加入電壓時,內(nèi)封的惰性氣體就會離子化。隨后,離子化的惰性氣體與陰極材料碰撞產(chǎn)生蒸汽(這個蒸汽是位于基底狀態(tài))。隨后陰極的蒸汽與周圍的原子,電子以及離子相互碰撞處于激發(fā)態(tài)。然后,處于激發(fā)態(tài)的蒸汽再返回基態(tài)并釋放出特定波長的光(當然,這個過程在加電壓的過程中是反復(fù)的)。因此,對長期不用的空心陰極燈,一般每3個月左右應(yīng)該通電點燃2小時以上,以保障燈的性能,延長使用壽命。
空心陰極燈異?,F(xiàn)象及處理方法
1、陰極輝光變(充氖燈由橙紅→粉紅→白光),充氖燈由淡紫變白。
原因:燈內(nèi)有雜質(zhì)氣體。
影響:發(fā)射線減弱,可能同時有背景發(fā)射。
解決辦法:將燈在18—20mA反向放電幾分鐘到半小時,如無效,再在80—100mA下反向放電,激活吸氣劑。
2、屏蔽管發(fā)光。
原因:濺射的金屬狀結(jié)晶或片狀脫落,使陰極與屏蔽管接通。
影響:發(fā)射減弱,不穩(wěn)定。
解決辦法:振動燈殼,使接通處斷開。