ホローカソードランプとは？

ホローカソードランプは、主に科学目的で使用される光源です。 これらのランプは、研究室の設定以外には実際には存在しません。つまり、ほとんどの人はランプを見たことがないでしょう。 ほとんどの場合、特定の光周波数を調整する方法として、中空陰極ランプが使用されます。 これらの周波数は、材料の組成を調べ、レーザーなどの光ベースのシステムで調整するために使用されます。 構造に使用される材料、ポンプで注入されるガス、および外部の影響に応じて、ホローカソードランプは、スペクトルのほぼすべての色で発光します。

中空陰極ランプの設計は、標準的な照明の設計とは大きく異なります。 これらのランプの大部分は、4つの主要部分で構成されています。 陽極と陰極はそれぞれ電力を取り入れて放出します。 それらは、バッファガスと呼ばれる物質で満たされた大きなガラス管に接続されています。 このガスは、通常はネオン、ヘリウム、またはアルゴンなどの希ガスである不活性ガスの任意の形態にすることができます。

電力が陽極を通ってランプに入ると、ガスを通って陰極に移動します。 これにより、緩衝ガスが励起され始め、プラズマに変わります。 プラズマはカソードに衝突し、スパッタリングと呼ばれるプロセスを引き起こします。 これは、高エネルギー粒子が固体オブジェクトから原子を打ち落とすときです。 これらのスパッタされた原子とプラズマはますます跳ね返り、エネルギーを獲得します。

エネルギーが消散し始めると、材料は光子を放出し始めます。 これらの光子は、ランプによって生成される光です。 材料が異なれば、可視光の波長も異なります。 光子のスペクトルを分析して、ガスとスパッタされた材料の正確な組成を決定することができます。 このプロセスを使用して、未知の材料の組成を分析したり、サンプル内の物質の存在を確認したりできます。

さらに、特定の光の波長を調整するために、中空陰極ランプが使用される場合があります。 特定のパラメータ内で光ベースのシステムを設計すると、多くの場合、これらのランプのいずれかで初期電力使用量と波長設定がテストされてから、光システムに送られます。 これは主にコストの問題です。 設計されたシステムは非常に複雑で高価なことが多いため、パラメータは安価なランプでテストされます。

この場合、中空陰極ランプは、光ベースのシステムで使用されているものと同じ材料を使用するように設定されています。 ランプに電力が流れると、光の波長が調べられます。 システムに供給される電力が増減すると、波長が変化します。 この方法を使用することで、科学者は実際にシステムを構築する前に、より大きなシステムに必要な正確な電力要件と材料を決定できます。