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空心阴极灯和氘灯区别

发布时间: 2022-03-21  点击次数: 124次

本篇转载色谱光谱分析


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空心阴极灯和氘灯区别

1、结构不同

氘灯由阴极、阳极、挡光片、光窗、光栅、屏蔽罩和石英外罩组成,内部填充一定压力的氘气,体积小巧

空心阴极灯由阴极、阳极、支架、屏蔽层、逐级密封石英套、光窗组成,内充低压惰性气体,一般为氖气或氩气,阴极大多数为纯金属或合金,对于一些贵金属,则将其制成薄片衬在支持电极上。



阴极在中间为空桶形状,空心阴极灯因此得名。

阳极为一焊有钽片或钛丝的钨棒,因为钽片或钛丝具有吸气作用,在高温下可以吸收少量有害气体(如氢气)。

空心阴极灯一般体积硕大。



2、原理不同


氘灯靠等离子体,始终让氘灯处于一个稳定的氘元素(D2或者重氢)电弧状态下放电发光光源。氘灯工作时,即灯丝通电加热后,发射出自由电子,阳极加上电压,灯丝阴极发射的热电子在电场加速下向阳极运动与氘气分子实现非弹性碰撞继而使氘气分子激发,当氘分子分解成氧原子时多余的能量辐射光子。



由于电子能量的随机性所以该辐射为一定波段的连续光谱,具体而言主要在190-400nm区域,低于190nm波长的紫外光难以被使用的原因是其波长段被氘灯外部的石英套所吸收。

空心阴极灯(hollow cathode lamp,HCL)是一种特殊形式的低压气体放电光源,放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加200V-500V电压时 ,便产生辉光放电。在电场作用下,电子在飞向阳极的途中,与载气原子碰撞并使之电离,放出二次电子,使电子与正离子数目增加,以维持放电。正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能,当其撞击在阴极表面时,就可以将原子从晶格中溅射出来。除溅射作用之外,阴极受热也要导致阴极表面元素的热蒸发。溅射与蒸发出来的原子进入空腔内,再与电子、原子、离子等发生第二类碰撞而受到激发,发射出相应元素的特征的共振辐射。与此同时,HCL所发射的谱线中还包含了内充气、阴极材料和杂质元素等谱线。



3、使用不同

氘灯由于其可以发出190-400nm的连续光谱,基本可以覆盖绝大多数样品的吸收波长,也就是说一个氘灯即可满足大多数样品的分析工作。



空心阴极灯是低压辉光放电锐线光源,利用不同元素发出不同的特种谱线,激发火焰中的待测原子,经光电倍增管接收,放大数据处理得到结果,不同的元素,需要不同的灯。

虽然也有多元素空心阴极灯,是将多种金属粉末按一定的比例混合并压制和烧结,作为阴极。最多可达七种元素,如 Al-Ca-Cu-Fe-Mg-Si-Zn。只要更换波长,就能在一个灯上同时进行几种元素的测定。但是多元素空心阴极灯辐射强度、灵敏度、寿命都不如单元素灯。组合越多,光谱特性越差,谱线干扰也大。




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