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空心阴极灯性能优劣判断方法

wangjunyu

2011/10/23

原子吸收光谱（AAS）

序
最近在论坛上看到不少人讨论“怎么判断空心阴极灯性能优劣”的话题，我特意在网络上搜索了相关资料发现还没有人系统的整理过这方面的知识。所以我决定结合自己所学的知识及工作经验写一篇关于“空心阴极灯性能优劣判断”的文章。希望能对大家有帮助。

一：常见的空心阴极灯的分类。

目前大家比较常见的空心阴极灯的种类有“普通空心阴极灯”、“高性能空心阴极灯”、“多元素空心阴极灯”；根据灯壳的外径可以分为38mm和51mm两种；根据形状分为日立式、瓶式、筒式；按灯座结构分有2脚灯座、4脚灯座及引线式。

二：国内常见的元素灯厂家。

据我所知目前我国常见的元素灯生产厂家有“北京有色金属研究院”、“ 北京曙光明”、“ 河北宁强光源”、“ 贺利氏特种光源沈阳公司”、“北京浩天晖”等，这些厂家生产灯在市场都有一定占有率同时也有一定的声誉

三：元素灯外观的判断。

一盏好的元素灯，外观和内部构造都是十分重要的。要求使用的材料精良做工精细。当你拿到一盏空心阴极灯首先就要认真观察灯的外观。下图就是观察元素灯外表的一些提示。

观察要点提示

（1）透光窗要求表面干净整洁没有气泡、杂质、划痕的为好否则会影响透光率。透光窗通常会根据不同元素的波长长短而使用两种不同的材料来制作，波长在紫外区的一般都是使用石英材料制作，但是石英比玻璃贵为了节约成本一般都只是在透光窗那段使用石英，所以大家可以看到很多元素灯上都有驳接的痕迹。对于波长在可见区的元素灯一般都是正个灯体都是使用玻璃正如上图所示的钡灯就是正个外壳是由玻璃制成的所以没有接驳的痕迹。

（2）空心阴极灯的阳极通常是由钛金属制成，不同元素灯厂家所制作的阳极形状也不尽相同。通常要求阳极外表光洁，形状规整，和灯脚连接柱焊接牢固。

（3）空心阴极灯的阴极通常是由对应元素的纯金属或者合金制成的，阴极通常制成内径为2-3mm的圆筒形。阴极作为元素灯的灵魂要求使用的材料尽可能纯净，制成的形状尽可能的规整。阴极和透光窗要求同轴度尽可能的高。

（4）空心阴极灯上的云母片，出了起固定阴极的作用还有减少自吸收使谱线更窄增大发射强度，一般要求云母片表面光洁，大小形状刚好能填满整个玻璃管，并且安装牢固不会轻易的松动。

（5）电极的连接支柱一般都为陶瓷制成，一般要求陶瓷整体性好不能有裂痕等，并且和灯的电极及灯的插脚焊接牢固。

（6）灯的插脚一定要加工制作规整一般外表光洁，各个灯脚之间大小和间距都要符合标准，不然装拆灯的时候就特别的不方便。

四：空心阴极灯的性能指标测试

看完灯的外观我们就要通过原子吸收上对空心阴极灯进行实际性能的测试，通过测试我就能更直观的判断空心阴极灯的优劣了。

为了使大家更好的了解灯的性能测试我特地找了三盏镉（cd）灯进行示范。这三盏灯是由不同厂家生产的，灯的内部构造也有少许的不同。因为这些灯新旧不一所以测量出的来的结果只能作为这次示范，而不代表该厂灯的真实质量希望大家自己能明辨。

为了描写方便我分别对灯进行编号分别为灯1、灯2、灯3、

通过上图大家可以看到，不同的灯各自的阳极构造都有少许的不同。现在有这样说法说是灯的阳极相对于阴极来说对于灯的质量影响较小。

（1）看其发光颜色

把灯装上到原吸上按仪器的操作步骤把元素灯点亮观察其发光颜色。

观灯小提示

1，对于充氖气的元素灯发出来的光是橙红色的，如果存在杂质时会出现粉红色甚至白色。对于充氩气的元素灯发出来的光时蓝紫色的，如果存在杂质时原色会变淡。
2，通常发出来的光斑要比较集中的，不能是过于发散的。

（2）测其增益值大小
在仪器条件的一致的情况下，如灯电流、狭缝宽度等条件一致的情况下让仪器进行波长寻峰后看对应灯下得到增益值（负高压）的大小。通过判断增益值大小就可以判断出灯能量（发射光强）的强弱。（因为在仪器条件一定的情况下灯发光强弱和仪器的增益值成反比）。

大家可以冲上图可以看到灯1所得到的增益值为272比另外两盏灯都要低一些所以可以证明灯1的发射光强比另外两盏灯都要强一些。

（3）观察特征谱线附近的背景。
因为灯在制作的过程使用的阴极材料如果不是该元素的纯金属带有杂质元素或者充入的惰性气体纯度不够等都有可能产生干扰谱线，如果在特征谱线附近的干扰谱线就成了我们所谓

灯的背景。根据有的书籍上介绍“在一定的光谱通带内，要求大多数的空心阴极灯特征辐射谱线两侧的辐射背景强度要小于或等于特征辐射谱线的1%。

（4）观察灯基线平直度。
元素灯点亮后，因为灯的内阻等条件是在不断变化的所以开始的时候发光是不稳定的，所以我们必须对灯进行预热。不同的元素不同的灯预热时间都是不一样的，为了更直观的让我们知道灯是否充分的预热一般的仪器都有灯稳定性测量这个功能也就是常说的基线平直度测量。一盏好的灯应该短时间之内就能达到稳定状态。

以上便是自己对元素灯优劣鉴别的一些经验和看法，希望对大家有帮助。如果有错误或者不足之处希望大家批评指教。

精
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分
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zhenzhu8938

第1楼2011/10/23

楼主的测量手段真多，我一直想研究，但碍于实验室条件的限制。我没有那么多仪器可以观察。不过我的想法还是蛮多的，如果可以跟楼主多交流就好了~~
有兴趣可以加我qq：510641298 写明是原吸就可以了！！谢谢

0

wangjunyu

第2楼2011/10/23

应助工程师

呵呵难得那么晚还有人评论啊
zhenzhu8938(zhenzhu8938) 发表:楼主的测量手段真多，我一直想研究，但碍于实验室条件的限制。我没有那么多仪器可以观察。不过我的想法还是蛮多的，如果可以跟楼主多交流就好了~~
有兴趣可以加我qq：510641298 写明是原吸就可以了！！谢谢

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arvid2007

第3楼2011/10/23

楼主的这篇文章不错喔，实用性挺强的，可以参加原创大赛啊

0

yuduoling

第4楼2011/10/23

楼主对空心阴极灯挺有研究的。建议加精

0

夕阳

第5楼2011/10/23

应助达人

（1）文章选材选择得“巧”。
（2）尽管是草根实验，但数据结果充分，有一定的说服力。
（3）至于观灯的颜色，那三只灯的颜色有何区别呢？楼主未加说明。

赞一个！

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wangjunyu

第6楼2011/10/23

应助工程师

谢谢安老师的肯定，为什么我没有对这三盏灯的颜色加以区别了，是由于我也不能真正在这个上面区别出优劣之分，我不敢妄加评论怕误导了大家。所以我直说了灯将要损坏后的颜色表现。
安老师您经验还望您能多指点一下。
夕阳(anping) 发表:（1）文章选材选择得“巧”。
（2）尽管是草根实验，但数据结果充分，有一定的说服力。
（3）至于观灯的颜色，那三只灯的颜色有何区别呢？楼主未加说明。

赞一个！

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ldgfive

第7楼2011/10/23

应助工程师

楼主对元素灯刨析的非常清楚，讲解的非常到位

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夕阳

第8楼2011/10/23

应助达人

通过上述回答，可以看出楼主谦逊务实，严谨科学的写作态度。
正如楼主在文章前言里所提到的，阴极灯看似常见，但真正的，系统的评价文章我也未见过。（也许有，只是我没看到）
根据阴极灯发出的光来判断灯的优劣问题，我看还要有待商榷。因为我只见过由于灯在寿终正寝时的灯内电极间发生异常“拉弧”的现象，仅此而已。
wangjunyu(wangjunyu1113) 发表:谢谢安老师的肯定，为什么我没有对这三盏灯的颜色加以区别了，是由于我也不能真正在这个上面区别出优劣之分，我不敢妄加评论怕误导了大家。所以我直说了灯将要损坏后的颜色表现。
安老师您经验还望您能多指点一下。

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xxlxbb

第9楼2011/10/23

学习了，谢谢！

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wangxiaohua11

第10楼2011/10/23

学习了，谢谢楼主

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