O que é uma lâmpada de cátodo oco?
Uma lâmpada catódica oca é uma fonte de luz usada principalmente para fins científicos. Essas lâmpadas realmente não existem fora das configurações do laboratório, o que significa que a maioria das pessoas nunca viu uma. Na maioria das vezes, uma lâmpada de cátodo oca é usada como um método de sintonização em frequências de luz específicas. Essas frequências são usadas para examinar a composição de materiais e sintonizar sistemas baseados em luz, como lasers. Dependendo dos materiais utilizados em sua construção, os gases bombeados para eles e as influências externas, uma lâmpada de cátodo oca pode brilhar em praticamente qualquer cor do espectro.
O design de uma lâmpada de cátodo oca é muito diferente do de uma luz padrão. A maioria dessas lâmpadas consiste em quatro partes principais. Um ânodo e um cátodo tomam energia e liberam-na, respectivamente. Eles estão conectados a um grande tubo de vidro que é preenchido com uma substância chamada gás tampão. Esse gás pode ser qualquer forma de gás inerte, geralmente um gás nobre como néon, hélio ou argônio.
Quando a energia entra na lâmpada através do ânodo, ela se move através do gás para o cátodo. Isso começa a excitar o gás tampão e se transforma em plasma. O plasma bombardeia o cátodo e induz um processo chamado sputtering. É quando partículas de alta energia arrancam átomos de um objeto sólido. Esses átomos e o plasma pulam cada vez mais, ganhando energia.
À medida que a energia começa a se dissipar, os materiais começam a emitir fótons. Esses fótons são a luz gerada pela lâmpada. Diferentes materiais emitem diferentes comprimentos de onda da luz visível. O espectro dos fótons pode ser analisado para determinar a composição exata dos gases e materiais pulverizados. Este processo pode ser usado para analisar a composição de um material desconhecido ou verificar a existência de uma substância dentro de uma amostra.
Além disso, uma lâmpada de cátodo oca pode ser usada para sintonizar comprimentos de onda de luz específicos. Quando um sistema baseado em luz é projetado dentro de certos parâmetros, as configurações iniciais de uso de energia e comprimento de onda são frequentemente testadas em uma dessas lâmpadas antes de ir para o sistema de luz. Isso é principalmente uma questão de custo; os sistemas projetados geralmente são muito complexos e caros; portanto, os parâmetros são testados nas lâmpadas menos caras.
Nesse caso, a lâmpada de cátodo oco é configurada para usar os mesmos materiais usados no sistema baseado em luz. À medida que a energia flui através da lâmpada, o comprimento de onda da luz é examinado. À medida que a energia fornecida pelo sistema sobe e desce, o comprimento de onda muda. Ao usar esse método, os cientistas são capazes de determinar os requisitos e materiais exatos de energia necessários para o sistema maior antes de construí-lo.