五元素复合空心阴极灯是由玻璃管制成的封闭着低压惰性气体的放电管。主要是由一个阳极(钨棒)和一个空心阴极(由用以发射谱线的金属或合金)组成。
五元素复合空心阴极灯主要用来提供被测元素的锐线光谱。用于原子吸收光谱的五元素复合空心阴极灯发射的光谱必须足够纯净、噪音低,辐射强度达到线性校正要求。
当五元素复合空心阴极灯通过内部的低压气体在两个电极之间产生放电现象时,阴极会受到大量电子、加速冲向电极表面的带电气体离子(也就是充入气体的离子)的轰击。
这些离子的能量非常强,以至于可以促使阴极材料的原子从表面脱离或“溅射”进入等离子区。
溅射的离子在此处还会与其它高能的物质相互碰撞。碰撞的结果导致能量转移,金属原子跃迁至激发态。由于激发态不稳定,原子会自发回到基态,同时发射出特定波长的共振线。
在原子吸收分析中,五元素复合空心阴极灯的性能直接影响分析结果。因此,检查灯的质量是原子吸收分析中的一个重要工作,通常从如下几方面检查:
(1)光谱扫描法。采用光谱扫描法,达到下列要求即认为灯的质量合格。
光强:在其大工作电流的1/3—2/3范围内,对共振线进行光谱扫描,透光率达到100%,或配用记录仪器(10mv)达到满度。程序控制仪器将会自动显示。
背景:共振线两侧的背景强度≤1%,注意不同的元素有不同的要求。
稳定性:经充分预热后(一般20—30min),发光稳定度≤1%30min(所有的仪器本身的漂移应(1%)。
(2)定期检查,点燃五元素复合空心阴极灯,观察灯的辉光颜色。充氖气的灯,正常为橙红色氖光,有杂质时变淡(橙红→粉红→白光)。充氩气的灯,正常为淡紫色,有杂质时变淡,不如氖变化明显。灯内如果存在惰性气体以外的杂质气体时,将使灯的发射减弱,甚至出现分子线或“背景发射”,结果使测定灵敏度下降和工作曲线弯曲。
(3)测定灵敏线,通常测定某一元素测定的特征浓度,灵敏度高的灯质量较好。