一般的な中空陰極ランプの構造。
中空カソードランプが内部の低圧ガスを通過して2つの電極間に放電現象を発生すると、カソードは大量の電子を受け、電極表面に加速的に突入する帯電ガスイオン（つまりガスを充填するイオン）に衝撃を受ける。これらのイオンのエネルギーは非常に強く、陰極材料の原子が表面から離脱したり、「スパッタリング」はプラズマ領域に入る。スパッタされたイオンは、ここでは他の高エネルギー物質とも衝突する。衝突の結果、エネルギー移動が起こり、金属原子が励起状態に遷移する。励起状態が不安定であるため、原子は自発的に基底状態に戻り、同時に特定の波長の共鳴線を放出する。多くの元素は分析用に複数の共鳴線を持っている。
ランプの*性能を発揮するためには、すべての設計パラメータを慎重に選択する必要があります。
中空陰極ランプの設計特徴
1.カソード
カソードは、被分析元素または被分析元素を含む物質から作られる。金属が空気中で安定で高融点を有する場合、カソード材料は一般的に純粋な金属（例えば銀）を使用する。金属自体が脆い場合は、焼結された金属粉末（マンガン、タングステンなど）が一般的に使用される。金属自体が空気中で活発であるか、比較的高い相対蒸気圧を有する場合、一般には金属の酸化物またはハロゲン化物（カドミウム、ナトリウムなど）が使用される。粉末技術は、複数の分析された金属を含む多元素ランプの製造にも応用される。
ランプの発光強度は電流密度に依存するため、陰極の直径も非常に重要である。
2.封入ガス
封入されたガスは分子振動スペクトルを避けるために単分子ガスでなければならないので、一般的には不活性な希ガスが使用されています。封入ガスには通常、ネオンガスまたはアルゴンガスが使用され、ネオンガスは選択されている。これは、より高い発光強度を有するように、より高いイオン化電位を有するためである。アルゴンガスは、ネオンガスの放射線が被測定元素の放射線に非常に近い場合にのみ使用される。ヘリウムガスに使用される質量数が低いことは、スパッタ効果が明らかに小さいだけでなく、ガスが急速に枯渇することによってランプの寿命が短くなることもあります。
封入された低圧ガスの空乏は、ランプの表面材料の吸収によるものである。封入されたガス圧が所定値を下回ると放電を続けることができず、そのときランプの寿命は終点に達する。ランプは点灯したままだが、測定された元素の共振線を放出することはできなくなった。
3.アノード
アノードは、放電衝撃電圧を提供する簡単な一般的な電極である。アノード材料にはジルコニウムが一般的に使用されています。「吸気剤」。この特徴は、次の「5処理」の章で説明します。
4.エンベロープ
電極は通常、石英または特殊ホウケイ酸塩ガラスからなる光路窓を含むガラスを用いて封止される。光路窓の材料は元素ランプの放射線によって決まる。ほとんどの要素のエミッタラインが低いため300ナノメートルであり、この場合は石英材料を使用しなければならない。この波長より高い一般的に使用されるホウケイ酸ガラス。
5.処理
処理手順は高性能ランプの製造の鍵である。処理の主な目的は汚染を除去して精製することである。
処理のステップは主に真空引きを行い、ランプの外部に適切な高温を維持することを含む。
処理ステップは、ジルコニウム陽極が陰極に遷移するように極性を反転させることができる。不純物ガスの酸素及び水素ジルコニウム電極に対して良好である「吸気剤」ですので、この電極を使用することで不純物ガスを除去することができます。放電時にはランプのカバーにジルコニウムの層が留まる。
陽極に近い近くに黒い膜が積まれています。この活性膜は不純物ガスを吸収し、ランプ中のガスを精製することができる。zui後に純粋なガスがランプ全体に充填されるまで閉鎖します。処理されたランプはまだ数時間のテストが必要です。

中空カソードランプの動作
主に2つのパラメータが解析結果に影響します。それぞれ：
（a）中空陰極ランプの電流は、発光強度に影響する。
（b）スペクトル線を制御する機器上のスペクトル帯域幅（スリット）
この2つのパラメータを選択しやすくするために、ワリアンは各ランプの推奨動作条件を提供しています。しかし、特定の状況下で良好な分析結果を得るためには、提供される動作条件を小幅に変更する必要がある。操作条件の選択は、検出限界付近にある分析サンプルについて得られる精度に依存するか、またはより大きな濃度範囲内で線形関係を満たすかに依存する。
1.ランプ電流
ランプ電流を増加させる効果はランプの発射強度を増加させることである。。
ランプの発光強度が影響するのは、測定された分析信号におけるベースラインノイズ（吸収）の大きさである。ベースラインの安定化は、良好な精度と検出限界を確保するための鍵である。
ベースラインノイズの大きさはランプの放射強度に反比例するため、ランプの放射強度が大きいほどベースラインノイズは小さくなる（図3）。
表面的に*注目すべきは、設定された電流がランプの定格電流よりも小さくなければならないことです。しかし、実際にはそう簡単ではありません。

動作電流が推奨電流を超えることが多いと、自己吸引現象が発生して放射線が広くなる。陰極前部の原子雲は自身の陰極から放出される共鳴線を吸収するため、これは元の放射線を逆さまにするようなものだ。
放射線の歪みは感度の低下を招く（図4）。
この歪みは曲線の線形にも影響し、線形が非常に良いカドミウム元素を例えば図5。この例は非常に線形の良い元素を用いて行われていることに注意してください。他の要素の中には、このような現象は明らかではなく、存在しないものもあります（図6）。

高すぎるランプ電流はスパッタ効果を加速させ、ランプの寿命を短縮する。ジルコニウム揮発性元素ランプについてより明らかになった。
測定した試料濃度が検出限界に近い（この場合はベースラインノイズが非常に重要）場合は、高いランプ電流を使用することを推奨します。いくつかの元素がランプ電流を増加させることによる感度損失は明らかではない。
一方、低いランプ電流は曲線の線形性に有利であり、測定範囲を広げることができるが、これはベースラインノイズを犠牲にする必要がある。
トレードオフの選択は、高信号対雑音比でより良い感度を得ることができ、元素ランプの寿命を両立することができることが明らかになった。ヴァリアンユーザーズマニュアルには、各元素ランプに対して推奨パラメータがあります。
2.ランプ強度
各中空陰極ランプの各分析線は、吸収分光器の信号対雑音比に関連する特徴的な強度を有する。分析線の強度が大きいほど、信号対雑音比が高くなります。エレメントランプによってノイズレベルが大きく異なるのは正常です。例えば、銀元素ランプは、328.1 nmにおけるノイズは248.3 nmにおける鉄元素ランプのノイズよりも明らかに小さく、図7は2つのノイズの状況を示している。
注目すべきはこうでんぞうかんの光電陰極の性能もノイズに影響する原因の一つである。ワリアンが使用している光電子増倍管は、大きな波長範囲で高い応答を示している。
3.スペクトル帯域幅
スペクトル帯域幅が影響するのは分析線のスペクトル分離能力である。スペクトル帯域幅の大きさは分析線に近い場合によって決まる（図8）。
アンチモンランプを図8からスペクトル走査したところ、zuiの強い217.6nm，スペクトル帯域幅は、217.9 nmの干渉線を避けるために0.3 nm未満でなければならない。スペクトル帯域幅を研究し、溶液吸収信号の変化図を分析することで、＊のスペクトル帯域幅の大きさを決定することができる（図9）。
4.予熱時間
中空カソードランプ信号の安定化は非常に重要である。通常の中空陰極ランプは、ランプが平衡状態に達して出力が安定するように、点灯後に予熱時間が必要である。
シングルビーム計器の予熱には非常に重要である。シングルビーム計器（SpectrAA-110)では、ランプの発光強度を変更すると、機器のベースライン、つまりベースラインのドリフトがランプのドリフトに影響します。そのため、測定前に十分な予熱を対等に行わなければならない。ほとんどの元素ランプは10分予熱すればよい。一方、As、P、Tl、Cu/Zn多元素ランプはより長い時間予熱を必要とする。
二光束計器については、参照光束の強度を連続的に比較することにより、計器はサンプル光束を補償する。使用する場合50及び60ヘルツ周波数における計器、サンプルビーム及び参照ビームを20又は16ミリ秒おきに比較した。
二光束計器については、予熱の効果は明らかではない。しかし、サンプルの分析を行うには、予熱時間がかかります。これは、予熱段階でランプの放射線プロファイルが変化し、結果に与える影響が少ないためです。二光束計器については、常にゼロ点の補正を行わなければならない。
ゼーマン式原子吸収は光路が1本しかないが、試料を分析する際には真の2光路計器であることに注意しなければならない。
5.多元素ランプ
多元素ランプzuiは6つの異なる元素から構成できることが多い。これらの元素は合金粉末から陰極を作製した。このようなランプは使いやすいが、独自の限界もある。
すべての多元素混合物が使用できるわけではありません。一部の元素の放射線が接近しすぎて相互に干渉するためです。多元素ランプの使用条件は一般的に単元素ランプとは異なり、ユーザーが慎重に模索する必要がある。補正曲線の線形性の利点のおかげで、単元素ランプの分析結果は一般的に多元素ランプより優れている。しかし、比較的多元素ランプの適用範囲はその利点である。

重水素ランプ
重水素ランプは、非原子または背景吸収を補正するための連続放射光源である。この光源は重水素を充填した放電ランプであり、強い連続スペクトル範囲は190 ~ 400 nmである。この領域は原子吸収がよく使用され、背景吸収が頻繁に発生するスペクトル範囲である。二原子分子重水素を使用するのは、連続した発光スペクトルバンドを生成できるからである。重水素ランプは構造と操作の面で中空陰極ランプとは異なる。このランプは加熱された電子放出陰極、金属陽極と両極の間の制限孔を集積している。動作時には数百ミリアンペアの電流を用いて重水素ガスを励起する。電流は細孔を通して特定の領域で高度に励起され、高強度放射線を生成する。放射線が通過して到達するように適切なフォーム材料を使用するスペクトロメータの光路システムです。
優れた背景補正効果を得るためには、重水素ランプの光路とエネルギーは中空陰極ランプと一致しなければならない。重水素ランプと中空陰極ランプの光路整合は非常に重要である。もしマッチングが*でなければ、2点測定の原子密度に差があり、誤った結果が生じる。重水素ランプと中空カソードランプのエネルギーをバランスさせるためには、両者の相互強度に応じて中空カソードランプの電流を上昇または低下させる必要がある。ワリアンの計器は重水素ランプの前に減衰器（一部のモデルは自動）を取り付け、中空陰極ランプとのバランスをとるための発光強度を下げることができる。連続光源エネルギーがまだ強すぎる場合は、スペクトル帯域幅を小さくする必要があります。これは、連続する光源のエネルギーはスペクトル帯域幅が大きくなるにつれて増加し、逆の原子スペクトル放射線のエネルギーはスペクトル帯域幅が大きくなるにつれて小さくなるからである。同様に、中空陰極ランプのエネルギーが重水素ランプを超えると、スペクトル帯域幅を適切に増大させることができる。これらの方法で両者のバランスをとることができる。