光源是用來激發(fā)光譜的，光源這個名稱有雙重含義，可以用來指裝在電極架上樣品所發(fā)生的光；也可用來指促使樣品激發(fā)光譜的發(fā)生器。當然兩者是聯(lián)系在一起的。這一章主要討論光電直讀光譜儀上使用的低壓火花激發(fā)光源。

概述

作為光譜分析的光源都具有兩個作用過程。首先，把樣品中的成分元素蒸發(fā)離解；其次，把這些蒸發(fā)出來的元素的原子激發(fā)使之產(chǎn)生特征光譜。樣品中成分元素的蒸發(fā)離解將涉及樣品的成分、物理性質及化學性質。例如，樣品內的結晶組織、熱處理情況、樣品的尺寸、幾何形狀、樣品成分元素的沸點及蒸氣壓間的差異、樣品成分元素與周圍大氣的反應等。把蒸發(fā)出來的元素的原子激發(fā)，自然和光源發(fā)生器性能有關。

光電直讀光譜儀上使用的低壓火花激發(fā)光源的主要優(yōu)點是：

（1)與電弧相比，有較好的穩(wěn)定性。用于定量分析，分析結果的重復性好，有利于提高分析的準確度。

（2）譜線的自吸比較小。

（3）用于難激發(fā)元素的分析。

（4）一般情況下，電極頭溫度比電弧低，可用于低熔點的金屬及合金的分析。

主要的缺點：

（1）靈敏度較差，不適用于痕量元素的測定。

（2）光譜中背影較大，特別是在紫外區(qū)域更為嚴重。

火花放電特性

電花放電特性和電弧不同，在電弧中是電極物質被灼熱蒸發(fā)進入弧柱，依靠粒子之間碰撞而激發(fā)。而電花放電則由導電管道和電極物質蒸氣噴射火矩兩者構成火花在電極之間擊穿時，在電極間形成的很細的導電管道中，氣體被強烈電離。管道形成后，電容通過管道放電，在短時間內釋放大量能量，最大電流密度可達到10°～10A/cm2，使管道具有很高的溫度（10000℃以上）。管道形成以后，即以1~5000m/s的速度劇烈擴張，形成沖擊波前溫度迅速下降，我們可以聽到電火花放電的噼啪聲。

電花擊穿后，電壓急劇下降，電流密度降低，光源的性質實際轉變?yōu)殡娀?。電容器?/span>

過管道在電極表面接觸的區(qū)域中釋放大量能量，使電極物質呈現(xiàn)一股發(fā)光蒸氣噴射出來，

其噴射速度約10cm/s，通常稱火炬。每次放電都在電極兩端表面不同的地方產(chǎn)生新管道，因此，火炬也在表面不同的地方產(chǎn)生。電極上每單位電花直徑約為0.2mm。在實際分析時，曝光時間1~2min，將發(fā)生幾千次擊穿，因此，作用的面積并不很小，雖然管道溫度很高，火炬噴射使電極物質強烈灼熱，但由于每次擊穿面積不大，時間很短，電極頭灼熱并不顯著，單位時間內進入放電區(qū)的物質也沒有電弧那樣多。