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空心陰極燈主要用來提供被測元素的銳線光譜。用于原子吸收光譜的空心陰極燈發(fā)射的光譜必須足夠純凈、噪音低，輻射強(qiáng)度達(dá)到線性校正要求。
當(dāng)空心陰極燈通過內(nèi)部的低壓氣體在兩個電極之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象時，陰極會受到大量電子、加速沖向電極表面的帶電氣體離子（也就是充入氣體的離子）的轟擊。這些離子的能量非常強(qiáng)，以至于可以促使陰極材料的原子從表面脫離或“濺射”進(jìn)入等離子區(qū)。濺射的離子在此處還會與其它高能的物質(zhì)相互碰撞。碰撞的結(jié)果導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移，金屬原子躍遷至激發(fā)態(tài)。由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，原子會自發(fā)回到基態(tài)，同時發(fā)射出特定波長的共振線。很多元素都具有多條共振線供分析使用。
空心陰極燈信號的穩(wěn)定是非常重要的。普通的空心陰極燈在打開之后需要一段預(yù)熱時間，以便燈達(dá)到平衡狀態(tài)輸出穩(wěn)定。
對于單光束儀器預(yù)熱是非常重要的。對于單光束儀器（SpectrAA-110）而言，改變燈的發(fā)射強(qiáng)度就會影響儀器的基線，也就是說，基線的漂移就是燈的漂移。因此在測定之前必須對等進(jìn)行充分的預(yù)熱。對于大多數(shù)的元素?zé)纛A(yù)熱10分鐘即可。而As，P，Tl和Cu/Zn多元素?zé)魟t需要更長的時間預(yù)熱。
對于雙光束儀器，儀器會通過連續(xù)比較參比光束的強(qiáng)度來補(bǔ)償樣品光束。對于使用在50和60赫茲頻率下的儀器，樣品光束和參比光束每隔20或16毫秒進(jìn)行一次比較。
對于雙光束儀器，預(yù)熱的效果并不明顯。然而在進(jìn)行樣品的精確分析時，需要進(jìn)行一小段預(yù)熱時間。這是因?yàn)樵陬A(yù)熱階段燈的發(fā)射線輪廓會有所改變，并對結(jié)果產(chǎn)生較小的影響。對于雙光束儀器，必須經(jīng)常進(jìn)行零點(diǎn)的校正。
需要注意的是雖然塞曼式原子吸收只有一條光路，但在分析樣品時卻是真正的雙光路儀器。
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