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空心陰極燈和氘燈區(qū)別

發(fā)布時(shí)間: 2022-03-21  點(diǎn)擊次數(shù): 1717次

本篇轉(zhuǎn)載色譜光譜分析


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空心陰極燈和氘燈區(qū)別

1、結(jié)構(gòu)不同

氘燈由陰極、陽(yáng)極、擋光片、光窗、光柵、屏蔽罩和石英外罩組成,內(nèi)部填充一定壓力的氘氣,體積小巧。

空心陰極燈由陰極、陽(yáng)極、支架、屏蔽層、逐級(jí)密封石英套、光窗組成,內(nèi)充低壓惰性氣體,一般為氖氣或氬氣,陰極大多數(shù)為純金屬或合金,對(duì)于一些貴金屬,則將其制成薄片襯在支持電極上。



陰極在中間為空桶形狀,空心陰極燈因此得名。

陽(yáng)極為一焊有鉭片或鈦絲的鎢棒,因?yàn)殂g片或鈦絲具有吸氣作用,在高溫下可以吸收少量有害氣體(如氫氣)。

空心陰極燈一般體積碩大。



2、原理不同


氘燈靠等離子體,始終讓氘燈處于一個(gè)穩(wěn)定的氘元素(D2或者重氫)電弧狀態(tài)下放電發(fā)光光源。氘燈工作時(shí),即燈絲通電加熱后,發(fā)射出自由電子,陽(yáng)極加上電壓,燈絲陰極發(fā)射的熱電子在電場(chǎng)加速下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)與氘氣分子實(shí)現(xiàn)非彈性碰撞繼而使氘氣分子激發(fā),當(dāng)氘分子分解成氧原子時(shí)多余的能量輻射光子。



由于電子能量的隨機(jī)性所以該輻射為一定波段的連續(xù)光譜,具體而言主要在190-400nm區(qū)域,低于190nm波長(zhǎng)的紫外光難以被使用的原因是其波長(zhǎng)段被氘燈外部的石英套所吸收。

空心陰極燈(hollow cathode lamp,HCL)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(shí) ,便產(chǎn)生輝光放電。在電場(chǎng)作用下,電子在飛向陽(yáng)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(chǎng)獲得動(dòng)能。如果正離子的動(dòng)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(shí),就可以將原子從晶格中濺射出來(lái)。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(lái)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(shí),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。



3、使用不同

氘燈由于其可以發(fā)出190-400nm的連續(xù)光譜,基本可以覆蓋絕大多數(shù)樣品的吸收波長(zhǎng),也就是說(shuō)一個(gè)氘燈即可滿足大多數(shù)樣品的分析工作。



空心陰極燈是低壓輝光放電銳線光源,利用不同元素發(fā)出不同的特種譜線,激發(fā)火焰中的待測(cè)原子,經(jīng)光電倍增管接收,放大數(shù)據(jù)處理得到結(jié)果,不同的元素,需要不同的燈。

雖然也有多元素空心陰極燈,是將多種金屬粉末按一定的比例混合并壓制和燒結(jié),作為陰極。最多可達(dá)七種元素,如 Al-Ca-Cu-Fe-Mg-Si-Zn。只要更換波長(zhǎng),就能在一個(gè)燈上同時(shí)進(jìn)行幾種元素的測(cè)定。但是多元素空心陰極燈輻射強(qiáng)度、靈敏度、壽命都不如單元素?zé)?。組合越多,光譜特性越差,譜線干擾也大。




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