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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射的光譜必須足夠純凈、噪音低，輻射強度達到線性校正要求。
當空心陰極燈通過內部的低壓氣體在兩個電極之間產生放電現象時，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，以至于可以促使陰極材料的原子從表面脫離或“濺射”進入等離子區。濺射的離子在此處還會與其它高能的物質相互碰撞。碰撞的結果導致能量轉移，金屬原子躍遷至激發態。由于激發態不穩定，原子會自發回到基態，同時發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。
為了發揮燈的*性能，必須仔細選擇一切設計參數。
空心陰極燈的質量檢查：
在原子吸收分析中，空心陰極燈的性能直接影響分析結果。因此，檢查燈的質量是原子吸收分析中的一個重要工作，通常從如下幾方面檢查：
(1)光譜掃描法。采用光譜掃描法，達到下列要求即認為燈的質量合格。
光強：在其最大工作電流的1/3—2/3范圍內，對共振線進行光譜掃描，透光率達到100%，或配用記錄儀器(10mv)達到滿度。程序控制儀器將會自動顯示。
背景：共振線兩側的背景強度≤1%，注意不同的元素有不同的要求。
穩定性：經充分預熱后(一般20—30min)，發光穩定度≤1%30min(所有的儀器本身的漂移應(1%)。
(2)定期檢查，點燃空心陰極燈，觀察燈的輝光顏色。充氖氣的燈，正常為橙紅色氖光，有雜質時變淡(橙紅→粉紅→白光)。充氬氣的燈，正常為淡紫色，有雜質時變淡，不如氖變化明顯。燈內如果存在惰性氣體以外的雜質氣體時，將使燈的發射減弱，甚至出現分子線或“背景發射”，結果使測定靈敏度下降和工作曲線彎曲。
(3)測定靈敏線，通常測定某一元素測定的特征濃度，靈敏度高的燈質量較好。
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