Hva er en hul katodelampe?

En hul katodelampe er en lyskilde som hovedsakelig brukes til vitenskapelige formål. Disse lampene eksisterer egentlig ikke utenfor laboratorieinnstillinger, noe som betyr at de fleste aldri har sett en. Det meste av tiden brukes en hul katodelampe som metode for innstilling i bestemte lysfrekvenser. Disse frekvensene brukes til å undersøke sammensetningen av materialer og stille inn lysbaserte systemer, for eksempel lasere. Avhengig av materialene som ble brukt i konstruksjonen, gassene som pumpes inn i dem og ytre påvirkninger, kan en hul katodelampe skinne i nesten hvilken som helst farge i spekteret.

Utformingen av en hul katodelampe er veldig forskjellig fra standardlys. De fleste av disse lampene består av fire hoveddeler. En anode og en katode tar inn kraften og slipper den ut. De er koblet til et stort glassrør som er fylt med et stoff som kalles en buffergass. Denne gassen kan være en hvilken som helst form for inert gass, vanligvis en edel gass som neon, helium eller argon.

Når strøm kommer inn i lampen gjennom anoden, beveger den seg gjennom gassen til katoden. Dette begynner å begeistre buffergassen, og den blir til plasma. Plasmaet bombarderer katoden og induserer en prosess som kalles sputtering. Dette er når partikler med høy energi slår atomer av en fast gjenstand. Disse sputrede atomene og plasmaet spretter rundt mer og mer og får energi.

Når energien begynner å spre seg, begynner materialene å avgi fotoner. Disse fotonene er lyset som genereres av lampen. Ulike materialer avgir forskjellige bølgelengder av synlig lys. Spektret av fotonene kan analyseres for å bestemme den nøyaktige sammensetningen av gassene og sputrede materialene. Denne prosessen kan brukes til å analysere sammensetningen av et ukjent materiale eller verifisere eksistensen av et stoff i en prøve.

I tillegg kan en hul katodelampe brukes til å stille inn spesifikke lysbølgelengder. Når et lysbasert system er designet innenfor visse parametere, testes ofte den innledende strømforbruk og bølgelengdeoppsett på en av disse lampene før den går til lyssystemet. Dette er først og fremst et kostnadsproblem; de designede systemene er ofte veldig komplekse og dyre, så parametere testes på de rimeligere lampene.

I dette tilfellet er den hule katodelampen satt opp for å bruke de samme materialene som ble brukt i det lysbaserte systemet. Når strømmen strømmer gjennom lampen, blir lysets bølgelengde undersøkt. Når kraften som mates inn i systemet går opp og ned, endres bølgelengden. Ved å bruke denne metoden, er forskere i stand til å bestemme de eksakte effektbehov og materialer som er nødvendige for det større systemet før de faktisk konstruerer den.