原子吸收光譜儀中光源的類型

一、空心陰極放電燈

空心陰極燈是由玻璃管制成的封閉著低壓氣體的放電管。

陰極為空心圓柱形，由待測(cè)元素的高純金屬制成 (故稱為空心陰極）對(duì)于昂貴、熔點(diǎn)低、活性強(qiáng)、或難于加工的金屬可用該元素化合物或合金代替陽極為鎢棒，上面裝有鉭片或鈦絲（吸氣劑）燈的光窗材料根據(jù)所發(fā)射的共振線波長而定，在可見波段（400-750nm)用硬質(zhì)玻璃，在紫外波段用石英玻璃。真空環(huán)境中，內(nèi)充2-10 mmHg 氖或氬等惰性氣體，其作用是產(chǎn)生離子撞擊陰極,使陰極材料發(fā)光。空心陰極燈放電是一種特殊形式的低壓輝光放電，放電集中于陰極空腔內(nèi)。

特點(diǎn)：

a.當(dāng)在兩極之間施加幾百伏電壓時(shí)，便產(chǎn)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惰性氣體分子電離，放出二次電子，使電子與正離子數(shù)目增加，以維持放電。

b.氣體正離子從電場中獲得能量并向陰極作加速運(yùn)動(dòng)，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)，引起陰極物質(zhì)濺射。

C.除濺射作用外，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)出來的原子進(jìn)入空腔內(nèi)形成陰極元素電子云，再與電子、原子、離子等發(fā)生第二類碰撞 而被激發(fā)到高能態(tài)，自發(fā)回到基態(tài)，而發(fā)射出相應(yīng)元素的特征的共振輻射。

d.由于元素可以在陰極空腔中多次濺射和被激發(fā)，氣態(tài)原子平均停留時(shí)間較長，激發(fā)效率較高，因而發(fā)射的譜線強(qiáng)度較大；由于采用的工作電流一般只有幾毫安或幾十毫安，燈內(nèi)溫度較低，因此熱變寬很小；由于燈內(nèi)充氣壓力很低，激發(fā)原子與不同氣體原子碰撞而引起的壓力變寬可忽略不計(jì)；此外，由于蒸氣相原子密度低、溫度低、自吸變寬幾乎不存在。

e.使用空極陰極燈可以得到強(qiáng)度大、譜線很窄的待測(cè)元素的特征共振線。空心陰極燈是性能優(yōu)良的銳線光源。

F.由于原子吸收分析中每測(cè)一種元素需換一個(gè)燈，很不方便，現(xiàn)亦制成多元素空心陰極燈，但發(fā)射強(qiáng)度低于單元素?zé)簦胰绻饘俳M合不當(dāng)，易產(chǎn)生光譜干擾，同時(shí)譜線強(qiáng)度弱。

主要指標(biāo):

譜線寬度、強(qiáng)度、穩(wěn)定度、和背景等，這些指標(biāo)與充入惰性氣體的種類、壓力、陰極材料以及放電條件等有關(guān)

工作條件的選擇:

使用燈電流過小，放電不穩(wěn)定；燈電流過大，濺射作用增加，原子蒸氣密度增大，譜線變寬，甚至引起自吸，導(dǎo)致測(cè)定靈敏度降低，燈壽命縮短。因此，應(yīng)在保證有足夠強(qiáng)且穩(wěn)定的光強(qiáng)輸出條件下，盡量使用較低的工作電流。

二、無極放電燈

無極放電燈是石英球形物中裝入待測(cè)元素或揮發(fā)性鹽類，如金屬、金屬鹵化物等，抽成真空并充入67-200Pa的惰性氣體氬或氖，制成的放電管（在一個(gè)高頻發(fā)生器的線圈 ）。

工作原理：

放電管置于微波發(fā)生器的同步空腔諧振器中。當(dāng)高頻耦合能量激發(fā)充入氣體原子，溫度升高，使金屬鹵化物蒸發(fā)解離，二者碰撞使后者激發(fā)。發(fā)出特征輻射。

特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)和原理決定其無電極，排出電極材料的干擾。應(yīng)用于易揮發(fā)元素（銻, 砷, 鉍, 鎘, 銫, 鍺,鉛, 汞,磷, 鉀, 銣，硒, 碲,  錫 和鋅）待測(cè)元素的量很少，蒸汽壓低，各種變寬因素影響很少這種燈的強(qiáng)度比空心陰極燈大幾個(gè)數(shù)量級(jí),沒有自吸,譜線帶寬窄，背景低，更純。

來源：

原子吸收光譜測(cè)量方法AAS