Hvad er en hul katodelampe?
En hul katodelampe er en lyskilde, der primært bruges til videnskabelige formål. Disse lamper findes ikke rigtig uden for laboratorieindstillinger, hvilket betyder, at de fleste mennesker aldrig har set en. Det meste af tiden bruges en hul katodelampe som en metode til indstilling i specifikke lysfrekvenser. Disse frekvenser bruges til at undersøge sammensætningen af materialer og indstille i lysbaserede systemer, såsom lasere. Afhængigt af materialerne, der er brugt i deres konstruktion, gasser, der pumpes ind i dem og udvendige påvirkninger, kan en hul katodelampe skinne i næsten enhver farve i spektret.
Konstruktionen af en hul katodelampe er meget forskellig fra en standardlys. Størstedelen af disse lamper består af fire hoveddele. En anode og en katode tager henholdsvis strøm og frigiver den. De er forbundet til et stort glasrør, der er fyldt med et stof, der kaldes en puffergas. Denne gas kan være en hvilken som helst form for inert gas, normalt en ædel gas som neon, helium eller argon.
Når strøm kommer ind i lampen gennem anoden, bevæger den sig gennem gassen til katoden. Dette begynder at begejse buffergassen, og den forvandles til plasma. Plasma bombarderer katoden og inducerer en proces kaldet sputtering. Dette er, når partikler med høj energi slår atomer fra en fast genstand. Disse forstøvede atomer, og plasmaet hopper omkring mere og mere og får energi.
Når energien begynder at sprede, begynder materialerne at udsende fotoner. Disse fotoner er det lys, der genereres af lampen. Forskellige materialer afgiver forskellige bølgelængder af synligt lys. Spektret af fotonerne kan analyseres for at bestemme den nøjagtige sammensætning af gasserne og sputrede materialer. Denne proces kan bruges til at analysere sammensætningen af et ukendt materiale eller verificere eksistensen af et stof i en prøve.
Derudover kan en hul katodelampe anvendes til at indstille specifikke lysbølgelængder. Når et lysbaseret system er designet inden for bestemte parametre, testes den indledende strømforbrug og bølgelængdeindstillinger ofte på en af disse lamper, før den går til lyssystemet. Dette er primært et omkostningsproblem; de designede systemer er ofte meget komplekse og dyre, så parametre testes på de mindre dyre lamper.
I dette tilfælde er den hule katodelampe indstillet til at bruge de samme materialer, der blev brugt i det lysbaserede system. Når strømmen strømmer gennem lampen, undersøges lysets bølgelængde. Når strømmen, der føres ind i systemet, går op og ned, ændres bølgelængden. Ved at bruge denne metode er forskere i stand til at bestemme de nøjagtige effektbehov og materialer, der er nødvendige til det større system, inden de rent faktisk konstruerer det.