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高強度空心陰極燈是一種特殊形式的低壓輝光放電光源

閱讀:1454        發布時間:2019-10-25
   高強度空心陰極燈是一種特殊形式的低壓輝光放電光源
  高強度空心陰極燈是一種特殊形式的低壓輝光放電光源,放電集中于陰極空腔內。當在兩極之間施加幾百伏電壓時,便產生輝光放電。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,陰極受熱也要導致陰極表面元素的熱蒸發。濺射與蒸發出來的原子進入空腔內,再與電子、原子、離子等發生第二類碰撞而受到激發,發射出相應元素的特征的共振輻射。與此同時,HCL所發射的譜線中還包含了內充氣、陰極材料和雜質元素等譜線。
  通過控制HCL陰極材料、電壓與電流、內充氣種類和壓力,HCL基本滿足發射譜線的半寬度窄、譜線強度大且穩定、譜線背景小、操作方便和經久耐用等銳線光源的基本要求。并且,當采用較大的燈電流時,HCL所發射譜線半寬度變寬和譜線強度增高,此時檢測器的負高壓降低,吸光度讀數穩定。
  多數空心陰極燈內充入氖氣,有少數燈充氬氣。凡是正常的燈在供電點亮后,從燈的輝色光調來觀察,充氖氣的燈應有明顯的橙經色光;充氬氣的燈應發紫色光。若充氖燈發粉紅色甚至白色光,充氬氣燈的光發白色光,說明燈內存在雜質氣體,應作去氣處理。
  正常工作的燈,應在空心陰極內發光。高強度空心陰極燈如果發現陰極口外及陽極發光,說明燈的管腳極性弄錯或接反。
  空心陰極燈電流的選擇
  原子吸收分光光度計采用脈沖方波供電。因此儀器顯示的燈電流是平均值而不是燈供電的峰值。對于同樣的電流平均值,電流峰值大小和脈沖供電的占空因數有關。占空因數是指在脈沖供電的一個周期內,通電時間與整個周期的比值。
  原子吸收分光光度計方波脈沖的占空比為1:5。其燈電流峰值大小可根據上述方法估算。因為占空因數是1:6(即占空比1:5,占空比是指在脈沖供電的一個周期內,通電時間與斷電時間的比值)。假如電流值設定2mA時,空心陰極燈的峰值電流大約為12mA。故對本型儀器,選擇燈電流值(即平均值)應適當小些。大約選擇在直流供電時電流值的三分之一左右。
  選擇燈電流的一般原則是既不應過大,以免產生譜線自吸收影響分析結果;也不應過小,以免發光不穩定。但在能量足夠、信噪比高的前提下,應盡可能小些。經提高靈敏度、擴大線形范圍和延長燈的使用壽命。
  燈電流值應根據實際分析測定效果來確定。
  在調整燈位置尋找燈能量大值時應注意,有個別燈需使用橙紅色光斑偏離單色器入口光欄正中位置,才能到達能時大值處。這是因燈的空心陰極在制造時未對準燈的光窗中心所致。這種情況并不影響使用。
  空心陰極燈的去氣處理
  高強度空心陰極燈的管腳極性都是統一的,對輝光色調不正常,燈內出現雜質氣體的燈,應進行去氣處理(即反接處理)。其方法是將燈的陰極接正、陽極接負,通電20mA,直至輝光顏色正常為止。

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