Una lámpara de cátodo hueco (HCL) es un tipo de lámpara de cátodo frío que se utiliza en física y química como fuente de línea espectral (por ejemplo, para espectrómetros de absorción atómica ) y como sintonizador de frecuencia para fuentes de luz como láseres . Una HCL aprovecha el efecto de cátodo hueco , que provoca conducción a un voltaje más bajo y con más corriente que una lámpara de cátodo frío que no tiene un cátodo hueco. [1]
Un HCL generalmente consta de un tubo de vidrio que contiene un cátodo , un ánodo y un gas tampón (generalmente un gas noble ). Un alto voltaje a través del ánodo y el cátodo hará que el gas tampón se ionice , creando un plasma . Los iones del gas tampón se acelerarán hacia el cátodo, desprendiendo átomos del cátodo. Tanto el gas tampón como los átomos del cátodo desprendidos se excitarán a su vez por colisiones con otros átomos/partículas en el plasma. A medida que estos átomos excitados se desintegran a estados inferiores, emitirán fotones . Estos fotones luego excitarán los átomos en la muestra, que liberarán sus propios fotones y se usarán para generar datos. [2]
También se puede utilizar un HCL para ajustar las fuentes de luz a una transición atómica específica haciendo uso del efecto optogalvánico , que es el resultado de la fotoionización directa o indirecta . Al hacer brillar la fuente de luz en el HCL, se pueden excitar o incluso expulsar electrones (fotoionizar directamente) de los átomos dentro de la lámpara, siempre que la fuente de luz incluya frecuencias correspondientes a las transiciones atómicas correctas. La fotoionización indirecta puede ocurrir cuando las colisiones de electrones con el átomo excitado expulsan un electrón atómico.
= átomo, = fotón, = átomo en estado excitado, y = electrón
Los iones recién creados provocan un aumento de la corriente a través del cátodo/ánodo y un cambio resultante en el voltaje, que luego puede medirse.
Para ajustar la fuente de luz a una frecuencia de transición específica, se varía un parámetro de ajuste (a menudo la corriente de excitación ) de la fuente de luz. Al buscar una resonancia en un gráfico de datos de la señal de voltaje frente al parámetro de ajuste de la fuente, se puede ajustar la fuente de luz a la frecuencia deseada. Esto suele ser posible gracias al uso de un circuito de bloqueo .
El rango de corriente de la fuente de alimentación es de 0 a 25 mA y un encendido de 600 V seguido de una potencia sostenida de 300 V.
