공심음극등 (HCL) 은 원자흡수스펙트럼법의 핵심부품으로서 그 탄생특징스펙트럼의 정밀과정은 정성껏 설계된 저압기체방전에서 시작되였다.

1.방전의 작동과 전자 눈사태

램프 안에는 네온이나 아르곤과 같은 불활성 가스가 충전되어 있으며, 수백 볼트의 직류 전압을 가하면 음극과 양극 사이에 전기장이 형성된다.소량의 초기 자유전자가 가속되어 동력에너지를 얻어 양극으로 날아가는 도중에 타성기체 원자와 충돌한다.전자 에너지가 원자 외층 전자를 칠 수 있을 때 이온 (전자 눈사태) 이 발생하여 더 많은 전자와 양이온 (Ar ⁺) 이 발생한다.이것은 방전을 유지하는 플라즈마를 형성했다.

2.음극 사출: 원자가 고체 상태에서 기체 상태로의"승화"

관건은 음극에 있다."빈 원통으로 설계되었으며, 측정할 요소나 합금으로 만들어졌습니다."전기장의 작용하에 질량이 거대한 Ar ⁺는 가속되여 고동력에네르기로 음극내벽을 폭격한다.이런 폭격은 간단한 가열이 아니라"음극사출"의 물리과정이다. 고에네르기이온은 운동에네르기를 음극재료원자에게 전달하여 결정격의 속박을 극복하고 기형원자의 형식으로"사출"되여 음극구앞의 음휘광구에 들어가 희소한 원자운을 형성하기에 충분하다.

3. 공진 자극과 특징 스펙트럼의 복사

음휘광구에는 전장에 의해 가속되는 전자가 대량으로 존재한다.이 전자들은 방금 튀어나온 측정 대기 원소의 기본 원자와 비탄성 충돌을 일으킨다.전자에네르기가 마침 원자외층전자가 기본상태에서 어떤 자극상태로 도약하는데 필요한 에네르기와 같을 때 원자는 공진하여 에네르기를 흡수하여 격발된다.자극상태의 원자는 극히 불안정 (수명 약 10 ⁻⁸초) 하여 자발적으로 기본상태나 비교적 낮은 에너지급으로 약진하며 동시에 광자의 형식으로 에너지급차와 같은 특징에네르기를 방출한다.

4. 스펙트럼의 순수성과 자흡의 피하기

약진은 양자역학 선택의 법칙을 따르기 때문에, 방출된 광자 파장은 해당 원소의 특징 공진선 (예: 구리의 324.8nm) 에 대해 엄격하다.왜냐 하면 등내측정대기원소의 원자증기압력이 극히 낮고 원자는 주로 온도가 비교적 낮은 음휘광구에 집중되여있으며 사출된 원자의 절대다수가 기본상태에 처해있기때문이다.이렇게 하면 다음이 가능합니다.

스펙트럼 순수: 거의 이 원소의 특징 스펙트럼 선만 발사되며, 반폭이 좁고 예선성이 좋다.

자흡을 피한다: 자극상태원자의 수량이 기초상태원자보다 훨씬 적고 원자운공간의 분포가 집중되여 발사된 공진광이 휘광구역을 떠날 때 주위의 기초상태원자에 의해 재흡수 (자흡) 될 확률이 극히 낮다.

종합적으로, 공심 음극등은 방전 이온화 → 음극 사출 → 공진 자극 → 복사 약진 등 일련의 정밀 결합의 물리적 과정을 통해 최종적으로 분석에 사용되는 고강도, 고순도 및 저폭의 원자 특징 스펙트럼을 생성한다.