Hulkatodelampe - Hollow-cathode lamp
En hulkatodelampe (HCL) er en type kald katodelampe som brukes i fysikk og kjemi som en spektral linjekilde (f.eks. For atomabsorpsjonsspektrometre ) og som en frekvensmottaker for lyskilder som lasere . En HCL utnytter den hule katodeeffekten , som fører til ledning ved en lavere spenning og med mer strøm enn en kald katodelampe som ikke har en hul katode.
En HCL består vanligvis av et glass inneholdende en katode , en anode , og en buffergass (vanligvis en edelgass ). En stor spenning over anoden og katoden vil føre til at buffergassen for å ionisere , skaper et plasma . Buffergassionene vil da bli akselerert inn i katoden, og forstøvet av atomer fra katoden. Både buffergassen og de forstøvede katodeatomene vil i sin tur bli begeistret av kollisjoner med andre atomer / partikler i plasmaet. Når disse glade atomene forfaller til lavere stater, vil de avgi fotoner . Disse fotonene vil da begeistre atomene i prøven, som vil frigjøre egne fotoner og brukes til å generere data.
En HCL kan også brukes til å stille lyskilder til en bestemt atomovergang ved å benytte den optogalvaniske effekten , som er et resultat av direkte eller indirekte fotoionisering . Ved å skinne lyskilden inn i HCL kan man opphisse eller til og med matte ut elektroner (direkte fotoioniseres) fra atomene inne i lampen, så lenge lyskilden inkluderer frekvenser som tilsvarer de rette atomovergangene. Indirekte fotoionisering kan da forekomme når elektronkollisjoner med det eksiterte atomet skyver ut et atomelektron.
= atom, = foton, = atom i eksitert tilstand, og = elektron
De nyopprettede ionene forårsaker en økning i strømmen over katoden / anoden og en resulterende endring i spenningen, som deretter kan måles.
For å stille inn lyskilden til en spesiell overgang frekvens, en avstemningsparameter (ofte drivstrømmen er) fra lyskilden varieres. Ved å lete etter en resonans på et dataplott av parameteren spenningssignal versus kildeinnstilling, kan lyskilden stilles inn på ønsket frekvens. Dette er ofte hjulpet av bruk av en lock-in krets.