Üregkatódlámpa

Az üregkatódlámpa (ÜKL), vagy más néven vájtkatódlámpa a fizikában és kémiában használt lámpatípus, melyet vonalas fényforrásként alkalmaznak, vagy fényforrások, például lézerek frekvenciájának hangolására használják.

Vájtkatódlámpák

Működése

Az üregkatódlámpa rendszerint egy katódot, anódot és töltőgázt (többnyire nemesgázt) tartalmazó üvegcső. Az anód és katód közé kapcsolt nagy feszültség hatására a töltőgáz ionizációja révén plazma keletkezik. A töltőgáz ionjai gyorsulva a katódba csapódnak, aminek hatására a katód falából atomok porlasztódnak le. Ezután mind a töltőgáz atomjai, mind a leporlasztott atomok gerjesztődnek a más atomokkal vagy plazmarészecskékkel történő ütközések során. Amikor a gerjesztett atomok alacsonyabb energiaállapotba térnek vissza, fotonokat bocsátanak ki, melyek detektálhatók, vagy akár a kibocsátott fény spektruma is rögzíthető. Alkalmazástól függően a töltőgáznak, a porlasztott katód anyagának, vagy ezek együttes spektrumát használják fel.

Az üregkatódlámpák segítségével megoldható az is, hogy egy fényforrás frekvenciáját egy meghatározott atomi átmenetére hangolják a galvano-optikai hatás felhasználásával, ami a közvetlen vagy közvetett fotoionizáció eredménye. Ha a fényforrással belevilágítanak az ÜKL-be, akkor gerjeszteni tudjuk, vagy akár el is tudjuk távolítani az elektronokat (közvetlen fotoionizáció) a lámpa belsejében levő atomokból. Ennek feltétele, hogy a fényforrás tartalmazzon a megfelelő atomi átmenetnek megfelelő frekvenciájú sugárzást. Közvetett fotoionizáció is történhet, ilyenkor a gerjesztett atomból az elektronokkal való ütközés hatására lép ki egy elektron.

1. $A+\gamma \rightarrow A^{*}$
2. $A^{*}+e^{-}\rightarrow A^{+}+2\ e^{-}$

A folyamat során keletkezett új ionok hatására megnő az anód és katód közötti áramerősség, ennek eredményeként változik a feszültség is, amit mérni lehet.

Ahhoz, hogy a fényforrást egy meghatározott átmenet frekvenciájára hangolják, a fényforrás valamely hangolási paraméterét (gyakran a tápláló áram erősségét) kell változtatni. A feszültség–hangolási paraméter görbén a rezonancia helyét megkeresve a fényforrás a kívánt frekvenciára hangolható. Ezt gyakran lock-in erősítő alkalmazásával is segítik.

Fordítás

• Ez a szócikk részben vagy egészben a Hollow cathode lamp című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Külső hivatkozások

• Az üregkatódlámpa felépítése és működése, hik.hu