Vad är en ihålig katodlampa?
En ihålig katodlampa är en ljuskälla som främst används för vetenskapliga ändamål. Dessa lampor existerar inte riktigt utanför laboratorieinställningarna, vilket innebär att de flesta människor aldrig har sett en. För det mesta används en ihålig katodlampa som en metod för att ställa in specifika ljusfrekvenser. Dessa frekvenser används för att undersöka sammansättningen av material och ställa in ljusbaserade system, t.ex. lasrar. Beroende på material som används i deras konstruktion, gaserna pumpas in i dem och yttre påverkan, kan en ihålig katodlampa lysa i nästan vilken färg som helst i spektrumet.
Utformningen av en ihålig katodlampa skiljer sig mycket från den för ett standardljus. Majoriteten av dessa lampor består av fyra huvuddelar. En anod och en katod tar i kraft respektive släpper den. De är anslutna till ett stort glasrör som är fyllt med ett ämne som kallas buffertgas. Denna gas kan vara vilken som helst form av inert gas, vanligtvis en ädelgas som neon, helium eller argon.
När ström kommer in i lampan genom anoden, flyttar den genom gasen till katoden. Detta börjar väcka buffertgas och det förvandlas till plasma. Plasma bombarderar katoden och inducerar en process som kallas sputtering. Detta är när partiklar med hög energi slår av atomer från ett fast föremål. Dessa sputterade atomer och plasma studsar mer och mer och får energi.
När energin börjar spridas börjar materialen avge fotoner. Dessa fotoner är det ljus som alstras av lampan. Olika material avger olika våglängder av synligt ljus. Spektrumet för fotonerna kan analyseras för att bestämma den exakta sammansättningen av gaserna och förstoftade materialen. Denna process kan användas för att analysera sammansättningen av ett okänt material eller verifiera förekomsten av ett ämne i ett prov.
Dessutom kan en ihålig katodlampa användas för att ställa in specifika ljusvåglängder. När ett ljusbaserat system är utformat inom vissa parametrar testas ofta den initiala energianvändningen och våglängdsinställningarna på en av dessa lampor innan den går till ljussystemet. Detta är främst en kostnadsfråga; de konstruerade systemen är ofta mycket komplexa och dyra, så parametrar testas på de billigare lamporna.
I detta fall är den ihåliga katodlampan inställd för att använda samma material som används i det ljusbaserade systemet. När kraften rinner genom lampan undersöks ljusets våglängd. När kraften som matas in i systemet går upp och ner ändras våglängden. Genom att använda denna metod kan forskare bestämma de exakta kraven och material som behövs för det större systemet innan de faktiskt konstruerar det.