五元素復合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。當在兩極之間施加200V-500V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,所以原子熒光燈具有將原子濺射出來的作用。
衡量五元素復合空心陰極燈性能的主要包括以下幾方面:首先是發射強度,與燈的結構、陰極材料的性質、載氣的性質、壓力等諸多因素有關;其次是燈的穩定性,即空心陰極燈發射強度的穩定性,除了與陰極材料性質、加工狀況、熱效應等因素有關外,燈的供電電源的穩定性將直接影響發射強度的穩定性;后是燈的使用壽命,燈的壽命取決于內充氣體的壓強,陰極金屬的逸散程度、慢漏氣、雜質氣體的存在以及燈殼體積等。燈在使用過程中,載氣被濺射出來的金屬原子所吸附,使載氣壓強逐漸降低,當降低到一定程度之后,燈將不能再使用??招年帢O燈的使用壽命通常為5000mAh,低熔點元素空心陰極燈壽命為3000mAh。
五元素復合空心陰極燈工作條件可以從以下2個方面考慮:
a、預熱時間:
燈點燃后,由于陰極受熱蒸發產生原子蒸汽,其輻射的銳線光經過燈內原子蒸汽再由石英窗射出。使用時為使發射的共振線穩定,必須對燈進行預熱,以使燈內原子蒸汽層的分布及蒸汽厚度恒定,這樣會使燈內原子蒸汽產生的自吸收和發射的共振線的強度穩定。通常對于單光束儀器,燈預熱時間應在30分鐘以上,才能達到輻射的銳性光穩定。對雙光束儀器,由于參比光束和測量光束的強度同時變化,其比值恒定,能使基線很快穩定??招年帢O燈使用前,若在施加1/3工作電流的情況下預熱0.5-1.0h,并定期活化,可增加使用壽命。
b、工作電流:
五元素復合空心陰極燈本身質量好壞直接影響測量的靈敏度,及標準曲線的線性。有的燈背景過大而不能正常使用。燈在使用過程中會在燈管中釋放出微量氫氣,而氫氣發射的光是連續光譜,稱之為燈的背景發射。當關閉光閘調零,然后打開光閘,改變波長,使之離開發射的波長,在沒有發射線的地方,如仍有讀數這就是背景連續光譜。背景讀數不應大于5%,較好的燈,此值應小于1%。所以選擇燈電流前應檢查一下燈的質量。