空心陰極燈元素燈是一種特殊形式的低壓輝光放電銳線光源，它在分析化學、物理學、地質(zhì)學等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。其工作原理基于高場電壓下的輝光放電。它主要由一個陽極（通常為合金鎢棒）和一個空心圓筒形陰極（由被測元素的金屬或合金化合物構(gòu)成）組成，兩者密封在帶有光學窗口的玻璃管內(nèi)，并內(nèi)充低壓（幾百帕）的惰性氣體（如氖氣或氬氣）。當在兩極之間施加200V-500V的電壓時，便產(chǎn)生輝光放電。在電場作用下，電子從陰極發(fā)出并加速向陽極運動，途中與載氣原子碰撞并使之電離，產(chǎn)生的正離子再轟擊陰極表面，將被測元素原子從晶格中濺射出來。這些濺射出來的原子在空腔內(nèi)與其他粒子碰撞而被激發(fā)，最終發(fā)射出相應(yīng)元素的特征共振輻射。
1、正確使用電流
不超過最大電流：在使用空心陰極燈時，切勿超過其最大電流。過大的電流會導致陰極材料大量濺射、熱蒸發(fā)甚至陰極熔化，從而縮短燈的壽命。
設(shè)定工作電流：新元素燈的工作電流應(yīng)至少設(shè)定在最大工作電流的75%以保證足夠的化學靈敏度。低于此值可能導致光能量較低，影響測量結(jié)果。
2、定期預(yù)熱處理
預(yù)熱時間：空心陰極燈在使用前應(yīng)經(jīng)過一段預(yù)熱時間，使發(fā)光強度達到穩(wěn)定。預(yù)熱時間通常在20分鐘到30分鐘之間，具體時間取決于不同元素的燈。
判斷工作狀態(tài)：點燃后需觀察陰極輝光的顏色以判斷燈是否正常工作。例如，充氖氣的燈負輝光顏色為橙紅色，充氬氣的燈為淡紫色，汞燈為藍色。若輝光顏色異常，應(yīng)對燈進行處理。
3、避免長期放置
定期點燈：長期不用的空心陰極燈可能因氣體泄漏或雜質(zhì)積累而影響正常使用。建議每隔一至三個月在工作電流下點燃燈一小時，以確保其性能穩(wěn)定。
4、保持光窗清潔
清潔光窗：空心陰極燈的石英窗口應(yīng)保持清潔，以免影響發(fā)光強度和穩(wěn)定性。如發(fā)現(xiàn)窗口臟污，可用高級鏡頭紙輕輕擦拭干凈。
5、注意反接去氣法
反接去氣：對于長期擱置或燈內(nèi)有雜質(zhì)的情況，可采用反接去氣法。即將電極反接，用較大電流（例如10-20mA）點亮燈30分鐘左右，以去除雜質(zhì)氣體。
6、冷卻處理
等燈冷卻：剛剛熄滅的燈溫度較高，應(yīng)等其冷卻后再從燈架上取下，以防燙傷或損壞燈體。
7、安裝拿放
輕拿輕放：安裝或移動空心陰極燈時需輕拿輕放，尤其是低熔點元素的燈。使用完畢后，等燈冷卻后方可移動，以防損壞。
8、更換判斷
及時更換：當檢測能量突然下降、噪聲增大或靈敏度降低時，可能是燈已老化或損壞，應(yīng)及時更換新的空心陰極燈。
9、安裝注意事項
正確安裝：安裝時要確保燈頭接線正確且牢固，不要直接觸摸石英窗口，以免留下指紋或其他污漬。安裝后，檢查燈是否穩(wěn)固地安裝在設(shè)備上。
