Qu'est-ce qu'une lampe à cathode creuse?
Une lampe à cathode creuse est une source de lumière principalement utilisée à des fins scientifiques. Ces lampes n'existent pas vraiment en dehors des laboratoires, ce qui signifie que la plupart des gens n'en auront jamais vu. La plupart du temps, une lampe à cathode creuse est utilisée comme méthode d’accordage dans des fréquences lumineuses spécifiques. Ces fréquences sont utilisées pour examiner la composition des matériaux et s’accorder dans des systèmes basés sur la lumière, tels que les lasers. Selon les matériaux utilisés dans leur construction, les gaz qui y sont pompés et les influences extérieures, une lampe à cathode creuse peut briller dans presque toutes les couleurs du spectre.
La conception d'une lampe à cathode creuse est très différente de celle d'une lampe standard. La majorité de ces lampes se composent de quatre parties principales. Une anode et une cathode prennent le pouvoir et le libèrent, respectivement. Ils sont connectés à un grand tube en verre qui est rempli d'une substance appelée gaz tampon. Ce gaz peut être toute forme de gaz inerte, généralement un gaz noble comme le néon, l'hélium ou l'argon.
Lorsque le courant entre dans la lampe par l’anode, il passe par le gaz jusqu’à la cathode. Cela commence à exciter le gaz tampon et se transforme en plasma. Le plasma bombarde la cathode et induit un processus appelé pulvérisation cathodique. C'est à ce moment que les particules à haute énergie font tomber les atomes d'un objet solide. Ces atomes pulvérisés et le plasma rebondissent de plus en plus, gagnant en énergie.
Lorsque l’énergie commence à se dissiper, les matériaux commencent à émettre des photons. Ces photons sont la lumière générée par la lampe. Différents matériaux émettent différentes longueurs d'onde de la lumière visible. Le spectre des photons peut être analysé pour déterminer la composition exacte des gaz et des matériaux pulvérisés. Ce processus peut être utilisé pour analyser la composition d'un matériau inconnu ou pour vérifier l'existence d'une substance dans un échantillon.
De plus, une lampe à cathode creuse peut être utilisée pour accorder des longueurs d'onde de lumière spécifiques. Lorsqu'un système basé sur la lumière est conçu avec certains paramètres, l'utilisation initiale de l'alimentation et la configuration de la longueur d'onde sont souvent testées sur l'une de ces lampes avant de passer au système d'éclairage. Ceci est principalement une question de coût; les systèmes conçus sont souvent très complexes et coûteux, de sorte que les paramètres sont testés sur les lampes les moins chères.
Dans ce cas, la lampe à cathode creuse est configurée pour utiliser les mêmes matériaux que ceux utilisés dans le système à base de lumière. À mesure que l'énergie circule dans la lampe, la longueur d'onde de la lumière est examinée. Au fur et à mesure que le courant alimentant le système augmente et diminue, la longueur d'onde change. En utilisant cette méthode, les scientifiques sont en mesure de déterminer les exigences exactes en énergie et les matériaux nécessaires au système plus vaste avant de le construire.