原子吸收分析用的空心陰極燈，其性能與燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充入氣體的種類和最佳壓強(qiáng)的選擇、各部件的加工及陰極的形狀、制燈工藝條件以及燈的正確使用等因素有密切關(guān)系。空心陰極燈的陰極形狀設(shè)計(jì)和充入的氣體是兩個(gè)至關(guān)重要的因素。

　?。?）特征輻射譜線的寬度

　　特征輻射譜線的寬度是空心陰極燈的重要特性之一。在不存在自吸的情況下，譜線寬度主要由多普勒寬度決定。在通常的工作電流下，陰極的溫度為幾。如鐵空心陰極燈在20～90mA下工作，陰極壁的溫度為300～800K；鈣空心陰極燈在5～15mA下工作，陰極壁的溫度為350～450K。提高空心陰極燈的工作電流，正離子轟擊作用增強(qiáng)，使陰極溫度上升，多普勒效應(yīng)增強(qiáng)，譜線變寬。當(dāng)燈電流增加時(shí)，濺射和熱蒸發(fā)作用加強(qiáng)，導(dǎo)致空心陰極內(nèi)原子濃度增加，譜線產(chǎn)生自吸，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)自蝕，導(dǎo)致譜線變寬，中心波長(zhǎng)位移，造成吸光度值明顯下降。在低電流工作狀態(tài)，譜線發(fā)生多普勒變寬和壓力變寬的寬度僅為10-3m數(shù)量級(jí)，能獲得良好的分析靈敏度。

　?。?）空心陰極燈的工作電流

　　空心陰極燈的工作電流是影響其特征輻射度穩(wěn)定性、使用壽命、分析靈敏度和檢出限的一個(gè)重要參數(shù)。一般來說，燈電流大則輻射強(qiáng)度大，但不利于延長(zhǎng)燈的使用壽命。若燈電流過大，于譜線多普勒變寬壓力變寬、自吸效應(yīng)、中心波長(zhǎng)位移等致使分析靈敏度下降、工作曲線線性范圍變窄。燈電流過小特征輻射強(qiáng)度弱、光能量不足、儀器信噪比變壞、穩(wěn)定性變差。

　　空心陰極燈常采用脈沖供電方式，以改善放電特性，同時(shí)便于使有用的原子吸收信號(hào)與原子化池的直流發(fā)射信號(hào)區(qū)分開來，這種方法稱為光源調(diào)制。

　　正確的方法是在能獲得足夠強(qiáng)的特征輻射信號(hào)的前提下，用盡可能低的工作電流。對(duì)大多數(shù)空心陰極燈，一般都是工作電流越小，分析靈敏度越高。在使用時(shí)最好在所用的儀器上，于選定的光譜通帶寬度下，用某一適宜濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量吸光度值與燈電流的關(guān)系，據(jù)此選定最佳工作電流。

　?。?）燈特征輻射強(qiáng)度的穩(wěn)定性

　　空心陰極燈點(diǎn)亮后需經(jīng)過一段時(shí)間預(yù)熱，燈的特征輻射強(qiáng)度才能達(dá)到基本穩(wěn)定。在預(yù)熱過程中燈的特征輻射強(qiáng)度有的是逐漸上升而趨于穩(wěn)定，有的開始上升，后又緩慢下降最后達(dá)到穩(wěn)定。根據(jù)不同元素以及燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)熱時(shí)間一般在5～20min或更長(zhǎng)時(shí)間。在達(dá)到基本穩(wěn)定后，輻射強(qiáng)度隨時(shí)間變化產(chǎn)生的漂移是由空心陰極內(nèi)被濺射和熱蒸發(fā)出來的相應(yīng)元素原子密度隨時(shí)間變化引起的。漂移愈小，燈的穩(wěn)定性愈好。這種穩(wěn)定性與元素的種類、陰極孔內(nèi)徑和深度、陰極材料的選擇、燈電流的大小等燈的內(nèi)在因素有關(guān)。外在因素如燈電源、儀器的放大、電路和檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)其都有影響。

　　一般而言，低熔點(diǎn)易揮發(fā)性元素?zé)簦瑹綦娏餍?，預(yù)熱達(dá)到穩(wěn)定后其特征輻射會(huì)發(fā)生小的漂移。高熔點(diǎn)元素?zé)舯鹊腿埸c(diǎn)元素?zé)舻姆€(wěn)定性好。燈的特征輻射強(qiáng)度的波動(dòng)稱為空心陰極燈的發(fā)射噪聲，其大小一般小于0.1％。