專利名稱：一種空心陰極燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種涉及原子吸收光譜分析和原子熒光分析用的高性能 空心陰極燈，屬于陰極放電光源裝置。
技術(shù)背景從上世紀(jì)八十年代末已發(fā)明出空心陰極燈,專利號(hào)為88100390.5的專利 文獻(xiàn)中公開了 "一種新的高性能空心陰極燈"，如圖1所示，主要由一個(gè)燈殼 1和底座17、平面燈窗4、主陰極7、輔助陰極10及公共陽極18構(gòu)成，燈殼 1固定于底座17上，燈殼1頂部為平面燈窗4，主陰極7、輔助陰極10及公 共陽極18安裝于燈殼7內(nèi)，主陰極7為空心陰極，主陰極7和公共陽極18 被屏蔽管5屏蔽，該空心陰極燈可分別通過控制主陰極7和輔助陰極10供電 電源裝置調(diào)節(jié)最佳放電參數(shù)，使陰極濺射效應(yīng)相對減小，激發(fā)效應(yīng)顯著增強(qiáng)。 但其所存在的問題是(1)主陰極7的上半部分無屏蔽，當(dāng)工作時(shí)主陰極與 陽極放電時(shí)，主陰極的外表也產(chǎn)生輝光放電或弧光放電，使放電不能集中于 陰極孔內(nèi)，造成能量分散，發(fā)光不穩(wěn)定，影響利用光源分析的準(zhǔn)確度；(2) 主陰極的外表輝光放電或弧光放電，激發(fā)出金屬粒子，造成燈殼及內(nèi)部構(gòu)件 的污染，燈殼表面黑暗，輔助陰極與主陰極產(chǎn)生連通現(xiàn)象，影響陰極燈的使 用效果及使用壽命。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在現(xiàn)有陰極燈的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，增強(qiáng)輸出光強(qiáng)， 保持陰極燈光線的穩(wěn)定，避免燈內(nèi)污染，延長燈的使用壽命。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的空心陰極燈主要由玻璃燈殼、底座、平面燈窗、主陰 極、輔助陰極及公共陽極構(gòu)成，玻璃燈殼一端為底座，另一端為平面燈窗，玻 璃燈殼為圓柱形真空玻璃管，主陰極、輔助陰極及公共陽極位于玻璃燈殼內(nèi)， 底座為平板四腳芯柱的底座，用于支撐固定主陰極、輔助陰極及公共陽極，公共陽極為圓筒形，通過套有屏蔽瓷管的連接鎢絲固定于底座的芯柱上；主 陰極為兩端開口的圓管形，通過陶瓷管屏蔽的連接鎳絲固定于底座的芯柱上； 公共陽極位于的主陰極下方，其位于同一軸心線上，公共陽極及主陰極的外 部分別帶有與其形狀相符的屏蔽器；位于主陰極的上端側(cè)部固定有輔助陰極， 其軸心線與主陰極相互垂直，輔助陰極為圓筒形， 一端或兩端開口，通過陶 瓷管屏蔽的連接鎳絲固定于底座的芯柱上，其外部安裝有形狀相符的屏蔽器。上述結(jié)構(gòu)中的平面燈窗通過過渡玻殼在玻璃燈殼端口固定，平面燈窗為 石英、玻璃片或真空硬質(zhì)玻璃材料制成。本實(shí)用新型的空心陰極燈中上、中、下帶有三層平行帶孔的用于屏蔽的 云母片，以避免陰、陽極之間的不正常放電。本實(shí)用新型的空心陰極燈中的主陰極由單純的金屬材料或復(fù)合材料制成。本實(shí)用新型的空心陰極燈中的輔助陰極由復(fù)合材料制成。上述的主陰極所用的復(fù)合材料的外層為金屬鎳、鎳合金、鈦、鈦合金或 不銹鋼中的一種，內(nèi)層為適于產(chǎn)生待發(fā)射元素原子共振線的金屬材料，如砷、 硒、碲、鉍、鉛、鋅、鎘、銻等。上述的輔助陰極所用的復(fù)合材料的外層為金屬鎳、鎳合金、鈦、鈦合金 或不銹鋼中的一種，內(nèi)層為吸氣劑。所述的吸氣劑為鋯鋁、鋇鋁、鈦鎳、鋯鎳合金材料中的一種；鋯鋁合金 材料中鋯的含量為10~90wt%，其余為鋁；鋇鋁合金材料中鋯的含量為10 90wt%，其余為鋁；鈦鎳合金材料中鈦的含量為10 90wt%，其余為鎳； 鋯鎳合金材料中鋯的含量為10~90wt%，其余為鎳。本實(shí)用新型的空心陰極燈中的屏蔽器由玻璃、陶瓷、石英中的一種材料制成。本實(shí)用新型的空心陰極燈中四腳芯柱的底座中有一芯柱用于輔助支撐 固定燈殼的構(gòu)件。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的空心陰極燈在應(yīng)用時(shí)，與現(xiàn)有的空心陰極燈相同，在 保持信號(hào)特性的同時(shí)，又增強(qiáng)空心陰極的強(qiáng)度和放電穩(wěn)定性。由于燈內(nèi)為真空 狀態(tài)，其中充入氖氣作為載體，在通電時(shí)陰、陽極之間產(chǎn)生輝光放電，在陰、 陽極的屏蔽器的作用下，無陰、陽極外表的放電，使燈殼內(nèi)干凈，無污染。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、 結(jié)構(gòu)簡單合理，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)增強(qiáng)光源的光強(qiáng)，保持光線的穩(wěn)定。2、 采用帶有吸氣劑的輔助陰極，減少污染，提高氖氣的純度，提高光強(qiáng)，保持穩(wěn)定的光源信號(hào)，延長燈的使用壽命。3、 增加主陰極與輔助陰極的屏蔽，采用屏蔽器及用于屏蔽的云母片，使主陰極與陽極之間、輔助陰極與陽極之間放電時(shí)起到較好 的隔離效果，放電部位穩(wěn)定、集中，主陰極發(fā)射的特征譜線增強(qiáng)， 穩(wěn)定性提高。本實(shí)用新型主要提供測試分析中熒光分析、原子吸收分析或其他所需 的光源。

圖1是現(xiàn)有空心陰極燈的結(jié)構(gòu)示意圖(專利號(hào)ZL88100390.5)。圖2是本實(shí)用新型的一種空心陰極燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的空心陰極燈的結(jié) 構(gòu)及實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1如圖2所示的空心陰極燈，主要由玻璃燈殼l、平面燈窗4、主陰極5、 輔助陰極7、公共陽極9、底座22構(gòu)成，玻璃燈殼l為圓柱形真空玻璃管， 其內(nèi)部為真空的，充有氖氣，玻璃燈殼l的底端為底座22，頂端為平面燈窗 4，平面燈窗4為石英玻璃片，通過過渡玻殼2固定在玻璃燈殼1的端口。主 陰極5、輔助陰極7及公共陽極9位于玻璃燈殼1內(nèi)。底座22為平板四腳芯 柱的底座，四個(gè)芯柱分別用于支撐固定主陰極5、輔助陰極7、公共陽極9 及輔助支撐。公共陽極9為圓筒形，由鎳材料制成，通過套有屏蔽瓷管13 的連接鎢絲17固定于底座22的芯柱上，其外部帶有與其形狀相符的屏蔽器 10;主陰極5為兩端開口的圓管形，由復(fù)合材料制成，復(fù)合材料的外層為鎳 合金，內(nèi)層為純金屬砷，主陰極5通過陶瓷管14屏蔽的連接鎳絲15固定于 底座22的芯柱上，主陰極5的外部帶有與其形狀相符的屏蔽器6，屏蔽器6 的上端帶有向內(nèi)的凸臺(tái)，以提高屏蔽效果；公共陽極9位于與主陰極5同一 軸心線上的下方；位于主陰極5的上端側(cè)部固定有輔助陰極7，其軸心線與 主陰極5的軸心線相互垂直，輔助陰極7為圓筒形，其兩端開口，由復(fù)合材 料制成，復(fù)合材料的外層為鎳合金，內(nèi)層吸氣劑，吸氣劑為鋯鋁合金材料， 其中鋯的含量為80wt%，其余為鋁，通過陶瓷管12屏蔽的連接鎳絲16固定 于底座22的芯柱上，其外部安裝有形狀相符的屏蔽器8。屏蔽器6、 8、 10 均由陶瓷材料制成。為減少玻璃燈殼1內(nèi)構(gòu)件的外側(cè)放電，在其中垂直于主 陰極5的軸心線方向平行安裝有上、中、下三層帶孔的用于屏蔽的云母片11。本實(shí)施例所述的空心燈結(jié)構(gòu)合理，與圖1所示的現(xiàn)有空心陰極燈相比較， 在陰、陽極之間有較好的隔離屏蔽，從而保證光源的集中和穩(wěn)定，減少污染， 提高燈的使用壽命。本實(shí)施例的空心陰極燈的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相似，主要由玻璃燈殼1、平面燈窗4、主陰極5、輔助陰極7、公共陽極9、底座22構(gòu)成，所不同的是玻 璃燈殼1頂端的平面燈窗4為真空硬質(zhì)石英玻璃片，通過過渡玻殼2固定在 玻璃燈殼l的端口。公共陽極9由不銹鋼材料制成；主陰極5由復(fù)合材料制 成，復(fù)合材料的外層為鈦，內(nèi)層為純金屬銻，輔助陰極7為圓筒形， 一端開 口，由復(fù)合材料制成，復(fù)合材料的外層為鈦，內(nèi)層為吸氣劑，吸氣劑為鈦鎳 合金材料，其中鈦的含量為10wt%,其余為鎳。屏蔽器6、 8、 IO均由石英 材料制成。本實(shí)施例所述的空心陰極燈具有與實(shí)施例1相同的優(yōu)點(diǎn)。 實(shí)施例3本實(shí)施例的空心陰極燈的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相似，主要由玻璃燈殼1、平 面燈窗4、主陰極5、輔助陰極7、公共陽極9、底座22構(gòu)成，所不同的是公 共陽極9由鈦合金材料制成；主陰極5由純金屬鋅制成，圓筒形的輔助陰極 7兩端開口，由復(fù)合材料制成，輔助陰極7的復(fù)合材料的外層為鈦合金，內(nèi) 層為吸氣劑，吸氣劑為鋇鋁合金材料，中鋇的含量為90wt°/。，其余為鋁。屏 蔽器6、 8、 IO均由玻璃材料制成。本實(shí)施例所述的空心陰極燈具有與實(shí)施例1相同的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1、一種空心陰極燈，主要由玻璃燈殼、底座、平面燈窗、主陰極、輔助陰極及公共陽極構(gòu)成，玻璃燈殼一端為底座，另一端為平面燈窗，玻璃燈殼為圓柱形真空玻璃管，主陰極、輔助陰極及公共陽極位于玻璃燈殼內(nèi)，其特征是底座為平板四腳芯柱的底座，用于支撐固定主陰極、輔助陰極及公共陽極，公共陽極為圓筒形，通過套有屏蔽瓷管的連接鎢絲固定于底座的芯柱上；主陰極為兩端開口的圓管形，通過陶瓷管屏蔽的連接鎳絲固定于底座的芯柱上；公共陽極位于的主陰極下方，其位于同一軸心線上，公共陽極及主陰極的外部分別帶有與其形狀相符的屏蔽器；位于主陰極的上端側(cè)部固定有輔助陰極，其軸心線與主陰極相互垂直，輔助陰極為圓筒形，一端或兩端開口，通過陶瓷管屏蔽的連接鎳絲固定于底座的芯柱上，其外部安裝有形狀相符的屏蔽器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陰極燈，其特征還在于平面燈窗由通 過過渡玻殼在玻璃燈殼端口固定，平面燈窗為石英玻璃片或真空硬質(zhì)玻璃材 料制成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陰極燈，其特征還在于在空心陰極燈 中上、中、下帶有三層平行帶孔的用于屏蔽的云母片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陰極燈，其特征還在于主陰極由單純 的金屬材料或復(fù)合材料制成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陰極燈，其特征還在于輔助陰極由復(fù) 合材料制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的空心陰極燈，其特征還在于主陰極所用 的復(fù)合材料的外層為金屬鎳、鎳合金、鈦、鈦合金或不銹鋼中的一種，內(nèi)層 為適于產(chǎn)生待發(fā)射元素原子共振線的金屬材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5中所述的空心陰極燈，其特征還在于輔助陰極所 用的復(fù)合材料的外層為金屬鎳、鎳合金、鈦、鈦合金或不銹鋼中的一種，內(nèi) 層為吸氣劑。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陰極燈，其特征還在于屏蔽器由玻璃、 陶瓷、石英中的一種材料制成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陰極燈，其特征還在于四腳芯柱的底 座中有一芯柱用于輔助支撐固定燈殼的構(gòu)件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種空心陰極燈，屬于測試分析用光源裝置。它主要由玻璃燈殼、底座、平面燈窗、主陰極、輔助陰極及公共陽極構(gòu)成，玻璃燈殼一端為底座，另一端為平面燈窗，主陰極、輔助陰極及公共陽極位于玻璃燈殼內(nèi)，公共陽極為圓筒形，通過套有屏蔽瓷管的連接鎢絲固定于底座的芯柱上；主陰極通過陶瓷管屏蔽的連接鎳絲固定于底座的芯柱上；公共陽極位于的主陰極下方的同一軸心線上，其外部分別帶有與其形狀相符的屏蔽器；位于主陰極的上端側(cè)部固定有輔助陰極，其軸心線與主陰極相互垂直，通過陶瓷管屏蔽的連接鎳絲固定于底座的芯柱上，其外部帶有形狀相符的屏蔽器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，保持光信號(hào)的穩(wěn)定和強(qiáng)度，減少污染，延長使用壽命。
文檔編號(hào)H01J61/26GK201122572SQ20072019014
公開日2008年9月24日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者寧 張, 敏 張, 李中建, 鄭永章, 郭增華, 郭長禮, 馬賀英 申請人:北京有色金屬研究總院