五元素復(fù)合空心陰極燈是一種特殊的低壓放電現(xiàn)象，在陰陽(yáng)兩極之間加以300~500V的電壓，這樣兩極之間形成一個(gè)電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，并與周?chē)淙氲亩栊詺怏w分子發(fā)生碰撞, 使這些惰性氣體電離。氣體中的正離子高速移向陰極，陰極在高速離子碰撞的過(guò)程中濺射出陰極元素的基態(tài)原子，這些基態(tài)原子與周?chē)牡碾x子發(fā)生碰撞被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，這些被激發(fā)的高能態(tài)原子在返回基態(tài)的過(guò)程中會(huì)發(fā)射出該元素的特征譜線(xiàn)。
陰極是由被分析元素或含有被分析元素的物質(zhì)制成。如果金屬在空氣中穩(wěn)定并具有高熔點(diǎn)，則陰極材料一般使用純金屬（如銀）。如果金屬本身比較脆，則一般使用燒結(jié)的金屬粉末（如錳、鎢）。如果金屬本身在空氣中比較活潑，或具有較高的相對(duì)蒸汽壓，則一般使用金屬的氧化物或鹵化物（如鎘、鈉）。粉末技術(shù)也應(yīng)用于制造含有多種被分析金屬的多元素?zé)簟?/div>
陰極的直徑也是非常重要的，因?yàn)闊舻陌l(fā)射強(qiáng)度取決于電流密度。
2、封入的氣體
封入的氣體必須是單分子氣體以避免分子震動(dòng)光譜，因而一般使用惰性的稀有氣體。封入氣體一般使用氖氣或氬氣，氖氣是*選擇。這是由于其具有更高的電離電位以便具有更高的發(fā)射強(qiáng)度。氬氣只用于氖氣的發(fā)射線(xiàn)與被測(cè)元素的發(fā)射線(xiàn)非常接近的情況下。用于氦氣的質(zhì)量數(shù)較低不僅造成其濺射效應(yīng)明顯較小，而且還會(huì)因其氣體快速耗盡造成燈的壽命縮短。
封入的低壓氣體耗盡是由于燈的表面材料吸收造成的。當(dāng)封入的氣體壓力低于規(guī)定值時(shí)則無(wú)法持續(xù)放電，此時(shí)燈的壽命即達(dá)到終點(diǎn)。雖然燈仍然能點(diǎn)亮，但已經(jīng)不能發(fā)射出被測(cè)元素的共振線(xiàn)了。
3、陽(yáng)極空心陰極燈
陽(yáng)極即為一種簡(jiǎn)單的能提供放電轟擊電壓的普通電極。陽(yáng)極材料一般使用鋯，因?yàn)樗且环N“吸氣劑”。這種特點(diǎn)會(huì)在下面“5處理”章節(jié)進(jìn)行解釋。
4、封套
電極通常使用含有石英或特種硼硅酸鹽玻璃制成的光路窗的玻璃進(jìn)行封套的。光路窗的材料由元素?zé)舻陌l(fā)射線(xiàn)決定的。由于大多數(shù)元素的發(fā)射線(xiàn)都低于300納米，此時(shí)必須使用石英材料。高于此波長(zhǎng)的一般使用硼硅酸鹽玻璃。
5、處理
處理步驟是制造高性能燈的關(guān)鍵。處理的主要目的就是去除污染進(jìn)行純化。
處理的步驟主要包括抽真空并在燈的外部保持一個(gè)適宜的高溫。
處理步驟可以使極性反轉(zhuǎn)，以便鋯陽(yáng)極轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O。對(duì)于雜質(zhì)氣體氧氣和氫氣鋯電極是一種良好的“吸氣劑”，因此使用此電極能請(qǐng)除掉雜質(zhì)氣體。在放電時(shí)會(huì)有一層鋯停留在燈的封套上。
在靠近陽(yáng)極附近會(huì)有一層黑色膜。這層活性膜能夠吸收掉雜質(zhì)氣體，使燈中的氣體純化。直至最后純凈的氣體充滿(mǎn)整個(gè)燈，然后進(jìn)行封閉。處理完的燈仍需進(jìn)行幾小時(shí)的測(cè)試。
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