空心阴极灯(化工仪器)

空心阴极灯(hollow cathode lamp ),为了解决原子吸收法的实际测量问题,1955年由A.Walsh提出,它是一种特殊形式的低压辉光放电锐线光源,因为空心阴极灯发射锐线光源,满足了原子吸收光谱法的条件。

结构及材料

阴极

大多数为纯金属或合金,对于一些贵金属,则将其制成薄片衬在支持电极上。阴极在中间为空桶形状,空心阴极灯因此得名

阳极

为一焊有钽片或钛丝的钨棒,因为钽片或钛丝具有吸气作用,在高温下可以吸收少量有害气体(如H2)。

屏蔽层

为防止阴阳极的击穿,在阴阳极间设有屏蔽层。

发光原理

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。

/n注意事项

1、该灯在使用时,电流不能过高,否则灯管易损坏。/n2、灯窗切勿损伤和沾污,否则影响透光率。/n3、为延长灯的寿命,每隔一段时间在额定工作电流下点燃30分钟。/n4、低熔点灯在使用时不能有较大的震动,使用完毕后必须待灯管冷却后才能移动,以防/n阴极灯内元素倒出。/n5、该灯配有标准的八脚四针灯座,按国际通用接线方法,阴极接1(5)脚插针,阳极接/n3(7) 脚插针。/n6、一般元素灯的寿命5安时以上,易挥发,低熔点元素灯寿命3安时以上。/n7、发现灯的辉光颜色变淡时,可用25-30mA反向灯电流处理,待辉光颜色恢复正常后,/n即可使用。/n

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