空心阴极灯是原子吸收光谱仪的光源，其结构如图14－3所示。它由待测元素本身或其合金制成的空心（杯形）阴极组成。每个元素都需要使用相应的灯进行测定。灯内充满低压氖或氩气，形成一种特殊的辉光放电管。当两极加电压导通后，氖或氩会电离并与阴极内壁碰撞，溅射出待测元素的原子。这些原子再与氖或氩的电子和离子碰撞，被激发发光，产生待测元素的特征谱线。这些谱线通过火焰，被待测原子吸收，产生吸收信号。
评价一个灯的优劣主要看发光强度、发光的稳定性、测定的灵敏度、线性以及灯的寿命。正常的元素灯在规定电流和适当的狭缝宽度下，光电倍增管的高压应能调到仪器表头指针满刻度。大多数灯的五分钟漂移小于1％，背景强度不大于1％。在满足以上条件的情况下，灯的灵敏度高、检测限低，是较好的选择。
使用灯时，要注意灯的极性不要接反。灯的管脚标准接法是3．7脚为阳极，1．5脚为阴极。如果极性接反，阴极发光会很弱而阳极辉光会很强。
灯在寿命接近终结时，发光会明显不稳定，或者发光部位不对，灵敏度会大幅度下降。如果灯损坏漏气，就会不亮。
灯在正常使用前需要预热20～30分钟，使灯发射稳定。不同种类的灯使用的阴极材料和电流也不同。一般高熔点的灯使用电流可以大一些，而易溅射和低熔点的灯使用电流应小一些。
元素灯长期不使用时，应定期进行点燃处理。即在工作电流下点燃1小时。如果灯内有杂质气体导致辉光异常，可以进行反接处理。对于圆环状的阳极，可以将阴极接正，通电100毫安，持续1～2分钟。对于位于一侧的棒状阳极，可以通20～30毫安电流，持续20～60分钟。使用完元素灯后，应轻拿轻放，特别是低熔点的灯需要待其冷却后再移动。元素灯是原子吸收光谱仪上的重要部件，需要仔细维护和使用。
除了使用空心阴极灯作为光源外，原子吸收光谱测定还可以使用无极放电灯。对于某些元素（如砷、硒、磷等），无极放电灯的发射强度比空心阴极灯高几十到几百倍，是很好的补充光源。
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