多元素複合空心陰極燈的製作方法

2023-09-16 20:28:00

專利名稱：多元素複合空心陰極燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於多通道的原子吸收光譜分析等光學儀器的多元素複合空心陰極燈。
背景技術：
空心陰極燈(hollow cathode lamp, HCL)是一種特殊形式的低壓輝光放電光源。傳統的空心陰極燈結構包括燈座、安裝在燈座上的燈殼，以及通過兩層相互平行的雲母片安裝在燈殼內的空心陰極和陽極，空心陰極和陽極各自通過接線柱與燈座內的供電線連接。其中陰極是圓筒形空心結構，放電集中於陰極空腔內，陰極表面的金屬原子受到轟擊發生濺射，濺射出來的金屬原子在陰極區受到高速電子及離子流的撞擊而激發，從而輻射出具有特徵譜線的銳線光譜，利用該特徵譜線測定相應的元素。在不同材料的陰極上鑲入不同的金屬材料，就可製成不同的空心陰極燈。目前比較普遍使用的空心陰極燈中，陰極燈絲材料均採用單一的金屬，因此只能用於測定一種元素，若需同時測定不同元素，則必須更換不同陰極的空心陰極燈，費時費力，效率低下。為了解決這個問題，出現了一種在同一個空心陰極燈中設置多個陰極的結構，例如，中國實用新型專利ZL992581621公開了一種多陰極元素空心陰極燈，其中設有6個陰極、I個輔陰極和I個陽極，6個陰極均布於以陽極為中心適當長為半徑的圓周上。測量時，當改變測定元素時，只需轉動燈架改變燈的位置使需測元素的陰極轉到電路中即可。使用該種多陰極元素空心陰極燈進行測定，雖然可以避免頻繁更換空心陰極燈，但是，也需要轉動燈架操作，仍比較麻煩，而且由於在同一個燈殼內設置了多個陰極，導致了空心陰極燈的結構複雜，體積大，同時需要複雜的電路配合使用。

實用新型內容本實用新型的目的在於解決現有的空心陰極燈的缺陷，提供一種不但能同時測定不同元素，而且結構簡單、操作方便的多元素複合空心陰極燈。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案本實用新型多元素複合空心陰極燈，包括燈座、安裝在所述燈座上的燈殼，以及通過兩層相互平行的雲母片安裝在所述燈殼內的空心陰極和陽極，其中所述空心陰極和陽極各自通過接線柱與所述燈座內的供電線連接，其中，所述陰極與所述陽極安裝在同一中心線上，所述陰極包括陰極襯套以及由不同材料製成的第一陰極層、第二陰極層和第三陰極層，其中所述陰極襯套具有一個一端開口的腔室，且開口端朝向所述陽極，所述第一陰極層、第二陰極層和第三陰極層鑲嵌在所述陰極襯套的腔室內，並且相互之間緊密接觸，所述空心陰極的中央具有開孔，該開孔貫通所述第三陰極層和第二陰極層，並延伸至所述第一陰極層的1/4 1/2處。所述第一陰極層為銅鋅合金層，所述第二陰極層為鈣鎂合金，所述第三陰極層為鐵，並且所述第一陰極層、第二陰極層和第三陰極層由所述陰極襯套的腔室底部向開口端、依序排列。所述第二陰極層、第三陰極層和所述第一陰極層的高度均相同。所述空心陰極的接線柱具有一根，所述陽極的接線柱具有兩根。由上述技術方案可知，本實用新型的多元素複合空心陰極燈的優點和積極效果在於本實用新型中的陰極包括鑲嵌在陰極襯套內的由不同材料製成的第一陰極層、第二陰極層和第三陰極層，而且空心陰極中央的開孔貫通第三陰極層和第二陰極層，並延伸至第一陰極層的1/4 1/2處，當不同材料陰極表面的金屬原子受到轟擊發生濺射，濺射出來的金屬原子在陰極區受到高速電子及離子流的撞擊而激發，便會產生多種特徵譜線，因此，本實用新型的多元素複合空心陰極燈能夠實現同時測定不同的元素，而且測定過程中無需轉動空心陰極燈，操作非常方便。同時，本實用新型中，由不同材料製成的第一陰極層、第二陰極層和第三陰極層集成在一個陰極襯套裡，所以結構簡單，並容易保證陰極與陽極的同軸度，有利於提聞測定精度。通過以下參照附圖對優選實施例的說明，本實用新型的上述以及其它目的、特徵 和優點將更加明顯。

圖I是本實用新型多元素複合空心陰極燈的立體結構示意圖；圖2是圖I所示的本實用新型多元素複合空心陰極燈中的陰極的剖視圖。主要元件符圖標記說明如下I 燈殼2燈座3 陰極4陽極5雲母片6陰極襯套7第一層陰極層 8第二層陰極層9第三層陰極層 30陰極接線柱40陽極接線柱
具體實施方式
下面將詳細描述本實用新型的具體實施例。應當注意，這裡描述的實施例只用於舉例說明，並不用於限制本實用新型。如圖I和圖2所示，本實用新型多元素複合空心陰極燈包括燈座2、安裝在燈座2上的燈殼I、安裝在燈殼I內的空心陰極3和陽極4，以及兩層相互平行的雲母片5。燈殼I由透明材料製成，如石英玻璃等，其形狀可以是柱形等。空心陰極3通過I根陰極接線柱30與供電線連接，陽極4通過兩根陽極接線柱40與供電線連接，各個接線柱還起到安裝、支撐空心陰極3和陽極4的作用。雲母片5的外徑與燈殼I橫截面內徑基本相同，其支撐在燈殼I的內壁上，雲母片5上對應於陽極4的兩個接線柱和空心陰極3位置設有安裝孔，以供接線柱和空心陰極3穿過，進一步精確固定空心陰極3和陽極4的位置，以確保空心陰極3和陽極4的中心線更精確地位於同一直線上。陽極4可以採用現有的結構。[0027]陰極3設置在陶瓷套內，陰極3包括陰極襯套6以及由不同材料製成的第一陰極層7、第二陰極層8和第三陰極層9。其中陰極襯套6可以是金屬襯套，例如鐵襯套，其具有一個一端開口的腔室，且開口端朝向陽極4。本實用新型中，陰極3的三層陰極層通過陰極接線柱30同步供電，同時發出五種元素的特徵譜線。第一陰極層7、第二陰極層8和第三陰極層9鑲嵌在陰極襯套6的腔室內，並且相互之間緊密接觸，以保證良好的電連接，空心陰極3的中央具有開孔，該開孔貫通第三陰極層9和第二陰極層8，並延伸至第一陰極層7的1/4 1/2處。優選地，本實用新型中，第二陰極層8、第三陰極層9和第一陰極層7的高度均相同，且空心陰極3的開孔延伸至第一陰極層7的1/3處。本實用新型中，第一陰極層7、第二陰極層8和第三陰極層9的材料可以根據需要測定的元素來設計，例如，如果欲測定銅鋅鈣鎂鐵五種元素，則可以按如下方式確定第一陰極層7、第二陰極層8和第三陰極層9的材料第一陰極層7為銅鋅合金層，第二陰極層8為鈣鎂合金，第三陰極層9為鐵，並且第一陰極層7、第二陰極層8和第三陰極層9由陰極襯套6的腔室底部向開口端依序排列。本實用新型中，針對上述三層陰極層在結構和材料上·的設計，能夠有效防止各譜線之間的相互幹擾，並能防止個別譜線因自吸而消失。雖然已參照幾個典型實施例描述了本實用新型，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實用新型的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種多元素複合空心陰極燈，包括燈座(2)、安裝在所述燈座(2)上的燈殼(1)，以及通過兩層相互平行的雲母片(5)安裝在所述燈殼(I)內的空心陰極(3)和陽極(4)，其中所述空心陰極(3)和陽極(4)各自通過接線柱與所述燈座(2)內的供電線連接，其特徵在於，所述陰極(3)與所述陽極(4)安裝在同一中心線上，所述陰極(3)包括陰極襯套(6)以及由不同材料製成的第一陰極層(7)、第二陰極層(8)和第三陰極層(9)，其中所述陰極襯套(6)具有一個一端開口的腔室，且開口端朝向所述陽極(4)，所述第一陰極層(7)、第二陰極層(8)和第三陰極層(9)鑲嵌在所述陰極襯套(6)的腔室內，並且相互之間緊密接觸，所述空心陰極(3)的中央具有開孔，該開孔貫通所述第三陰極層(9)和第二陰極層(8)，並延伸至所述第一陰極層(7)的1/4 1/2處。
2.如權利要求I所述的多元素複合空心陰極燈，其特徵在於，所述第一陰極層(7)為銅鋅合金層，所述第二陰極層(8)為鈣鎂合金，所述第三陰極層(9)為鐵，並且所述第一陰極層(7)、第二陰極層(8)和第三陰極層(9)由所述陰極襯套(6)的腔室底部向開口端依序排列。
3.如權利要求1-2之任一項所述的多元素複合空心陰極燈，其特徵在於，所述第二陰極層(8 )、第三陰極層(9 )和所述第一陰極層(7 )的高度均相同。
4.如權利要求3所述的多元素複合空心陰極燈，其特徵在於，所述空心陰極(3)的接線柱具有一根，所述陽極(4)的接線柱具有兩根。
專利摘要本實用新型提供了一種多元素複合空心陰極燈，包括燈座、燈殼及安裝在燈殼內的空心陰極和陽極，陰極與陽極安裝在同一中心線上，陰極包括陰極襯套以及由不同材料製成的第一陰極層、第二陰極層和第三陰極層，其中陰極襯套具有一個一端開口的腔室，且開口端朝向陽極，三個陰極層鑲嵌在陰極襯套的腔室內，空心陰極的中央具有開孔，該開孔貫通第三陰極層和第二陰極層，並延伸至第一陰極層的1/4～1/2處。本實用新型的多元素複合空心陰極燈能夠實現同時測定不同的元素，而且測定過程中無需轉動空心陰極燈，操作非常方便。本實用新型中的三個陰極層集成在一個陰極襯套裡，所以結構簡單，並容易保證陰極與陽極的同軸度，有利於提高測定精度。
文檔編號H01J61/09GK202534629SQ20122007452
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者劉德國, 郭滿霞, 陸玉坡 申請人:北京普析通用儀器有限責任公司