Что такое спектральная лампа?
Спектральная лампа — это специальный тип газоразрядного источника света, главное назначение которого — генерировать чистый атомный спектр конкретного химического элемента. Это делает её незаменимым инструментом в аналитической химии и физике.
Принцип действия и характеристики
Работа лампы основана на явлении дугового или тлеющего электрического разряда. Разряд происходит в среде, где давление паров исследуемого элемента составляет от 1,3 мПа до 130 Па, а для поддержания разряда добавляется буферный инертный газ (давлением 130–670 Па), такой как аргон или неон. Основной тип излучения — линейчатый спектр, то есть набор отдельных ярких линий, характерных для атомов данного элемента. Особенностью водородных и дейтериевых ламп является их способность излучать как линейчатый, так и сплошной спектр в ультрафиолетовой области.
Основные виды и их назначение
Для различных исследовательских задач используются разные типы спектральных ламп:
- Лампы для УФ-спектроскопии: Дейтериевые, водородные, ртутные и ксеноновые лампы применяются в качестве источников ультрафиолетового излучения для изучения спектров поглощения веществ.
- Лампы с полым катодом: Это высокоспециализированные источники, генерирующие исключительно чистые и интенсивные линейчатые спектры. Они способны работать с более чем 50 химическими элементами. Их ключевые преимущества — высокая стабильность, селективность излучения и возможность работы в различных режимах: на постоянном токе, в импульсном и даже двухимпульсном. Именно эти лампы являются сердцем современных атомно-абсорбционных спектрометров.
Области применения
Благодаря своей точности и стабильности, спектральные лампы нашли применение в широком спектре высокоточного научного и измерительного оборудования. Они используются в:
- Спектральных приборах: квантометрах и интерферометрах для элементного анализа.
- Аналитических приборах: фотоэлектрических устройствах и атомно-абсорбционных спектрометрах.
- Эталонных системах: в качестве основы для стандартов частоты и высокочувствительных магнитометров.