Ihålig katodlampa
En ihålig katodlampa (HCL) är en typ av kallkatodlampa som används inom fysik och kemi som en spektral linjekälla (t.ex. för atomabsorptionsspektrometrar ) och som en frekvensavstämningsenhet för ljuskällor som lasrar . En HCL drar fördel av den ihåliga katodeffekten , som orsakar ledning vid en lägre spänning och med mer ström än en kallkatodlampa som inte har en ihålig katod.
En HCL består vanligtvis av ett glasrör som innehåller en katod , en anod och en buffertgas ( vanligtvis en ädelgas) . En hög spänning över anoden och katoden gör att buffertgasen joniseras , vilket skapar ett plasma . Buffertgasjonerna kommer sedan att accelereras in i katoden och sputtera av atomer från katoden. Både buffertgasen och de förstoftade katodatomerna kommer i sin tur att exciteras av kollisioner med andra atomer/partiklar i plasman. När dessa exciterade atomer sönderfaller till lägre tillstånd kommer de att avge fotoner . Dessa fotoner kommer sedan att excitera atomerna i provet, som kommer att frigöra sina egna fotoner och användas för att generera data.
En HCL kan också användas för att ställa in ljuskällor till en specifik atomär övergång genom att använda den optogalvaniska effekten , som är ett resultat av direkt eller indirekt fotojonisering . Genom att lysa in ljuskällan i HCL kan man excitera eller till och med skjuta ut elektroner (direkt fotojonisera) från atomerna inuti lampan, så länge som ljuskällan inkluderar frekvenser som motsvarar de rätta atomövergångarna. Indirekt fotojonisering kan då inträffa när elektronkollisioner med den exciterade atomen stöter ut en atomelektron.
= atom, = foton, = atom i exciterat tillstånd och = elektron
De nyskapade jonerna orsakar en ökning av strömmen över katoden/anoden och en resulterande förändring i spänningen, som sedan kan mätas.
För att ställa in ljuskällan till en specifik övergångsfrekvens, varieras en avstämningsparameter (ofta drivströmmen ) för ljuskällan. Genom att leta efter en resonans på en dataplot av spänningssignalen mot källavstämningsparametern kan ljuskällan ställas in till önskad frekvens. Detta underlättas ofta genom användning av en låsningskrets .
Strömförsörjningens strömintervall är 0 till 25mA och en 600V tändning följt av 300V ihållande ström.