各種元素空心陰極燈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。
因為燈內(nèi)填充氣體壓力低，壓力變寬很小;陰極溫度較低，熱變寬也很小;同時，因為氣體密度低，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。
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