[实用新型]通用型空心阴极灯

说明书

本实用新型涉及原子吸收光谱分析和原子荧光光谱分析用的一种通用型空心阴极放电光源装置。该空心阴极放电光源装置还可用于可见区至紫外区分子吸收光谱分析以及其他方面的应用。

目前已有的空心阴极灯由于结构简单，使用方便，得到了广泛的应用。生产这种类型的空心阴极灯的厂家也很多，例如有美国瓦里安－特克特朗〈Varian  Techtron〉公司的产品。日本滨松〈Hamamatsu〉株式会社的产品。由于各厂家的商品空心阴极灯的具体构造，生产工艺和使用材料的不相同，因此其性能差异较大。

北京有色金属研究总院的AS型商品空心阴极灯有一灯壳，灯壳内为封闭系统，灯壳内抽成真空并充以300－2000帕的惰性气体例如氖气或氩气。灯壳的一端为平面灯窗〈石英玻璃或光学玻璃制成〉，灯壳的另一端正对底座。灯壳内的底座上封接四根对称的金属芯柱。有一根芯柱用于装架定位和支撑屏蔽片。另一根芯柱用于支撑阳极和作为阳极的引出导线，其余两根芯柱上端用一根金属杆连在一起后，再从这根金属杆的中心处向着灯窗的方向引一根金属杆用于支撑空心阴极和作为阴极的引出导线。上述的四根芯柱均为金属材料制成，并且用于装架定位和支撑用于屏蔽的云母片的芯柱及支撑阳极的芯柱均用陶瓷屏蔽管所屏蔽。空心阴极为杯形，整体或部分由待发射原子共振线的元素构成，阳极为一个金属钛环，阳极下有一个金属放电针〈金属放电针由钛、镍其中的一种金属制成〉。阳极的钛环位于空心阴极的一侧。空心阴极除其开口端外，其余部分用一端开口的陶瓷屏蔽管屏蔽。在该陶瓷屏蔽管开口端处装有中心有一圆孔的一片至两片屏蔽用圆云母片，用于支撑屏蔽管并改善有序放电状况。云母片中心的圆孔的大小恰恰能套入陶瓷屏蔽管。这种类型的空心阴极灯的优点就在于所发射的原子特征共振线强度较高，较易启辉，工作比较稳定，阳极辉光小，可以满足大多数的一般使用的需要。但是这种类型的空心阴极灯的阳极不在空心阴极的轴线上，而在空心阴极的一侧，使空心阴极和阳极之间的放电偏向一边，电场分布不合理，影响空心阴极灯发射特征共振谱线的质量。由于用于屏蔽的云母片位于空心阴极的陶瓷屏蔽管的开口端，在长期使用中，空心阴极溅射出来的金属材料逐渐沉积在屏蔽云母片上，造成阴极和阳极的短路，使灯的使用寿命缩短。由于该空心阴极灯中是四芯芯柱的结构，用两根芯柱支撑空心阴极，不可能将芯柱全部屏蔽而形成部分裸露，因此在做强脉冲自吸扣背景使用时，极易短路，形成不了有序放电，不能满足使用要求。

日本滨松株式会社所生产的空心阴极灯，采用三芯芯柱的结构，较好地解决了屏蔽的问题，阳极、阴极与灯壳同心同轴，阳极为空心圆筒状，电场分布较合理，但是这种空心阴极灯阳极距阴极较远，又无放电针，因此阳极发光影响空心阴极灯发射特征共振线的质量，而且不易启辉，发射的原子共振线相对强度较弱，特别是在做强脉冲自吸背景使用时，发射共振线前期波形振荡幅度大，时间长，不能满足使用要求。

上述两种空心阴极灯所使用的吸气剂均是高温吸气剂，正常使用时，无吸收杂质气体提高真空度的作用，且吸气量不大，影响空心阴极灯的使用寿命。

本实用新型的目的就在于研究出一种通用型空心阴极灯，使之有较高的特征共振线的辐射强度和较好的纯度，电场分布合理，启辉电压较低，振荡部分波形幅度小时间短，有较好的电冲击性能和较长的使用寿命，即可满足一般的使用，又可用于分子吸收光谱分析用，部分原子荧光光谱分析用，也适用于强脉冲供电谱线变宽扣背景的原子吸收光谱分析，所以它又可满足一些特殊要求的使用，而且使用简便。

本实用新型是一种通用型空心阴极灯，有一个灯壳，在灯壳的一端为底座，在灯壳上相对于底座的另一端装有一平面灯窗，在灯壳内有一空心阴极和一个阳极，灯壳内抽气形成真空，再充入惰性气体，空心阴极的上端开口对着平面灯窗，其下端对着底座，阳极位于平面灯窗和空心阴极之间，阳极和空心阴极均与灯壳的中轴线同轴，支撑阳极的导电金属棒或合金棒用屏蔽器屏蔽，所说的阳极为一个倒管状截锥体与外圆翻边的空心圆盘的组合体，空心阴极和支撑空心阴极的导电金属棒或合金棒用玻璃屏蔽器、石英屏蔽器其中的一种屏蔽器所屏蔽，该屏蔽器与灯壳的玻璃熔融封接成一个整体。

为了降低启辉电压并使输出的共振线辐射波形好，消除阳极辉等杂散光对共振线辐射的干扰，在阳极组合体的下面连接有放电针、放电片其中的一种，放电针或放电片的尖端部位靠近并指向空心阴极。为了使放电均匀、电场分布合理，必须连接两个以上〈包括两个〉的放电针或放电片。当然某些元素的空心阴极灯启辉电压不高，也可以不用放电针或放电片。