正離子從電場獲得動能。如果正離子的動能足以克服金屬陰極表面的晶格能,當(dāng)其撞擊在陰極表面時,就可以將原子從晶格中濺射出來。除濺射作用之外,陰極受熱也要導(dǎo)致陰極表面元素的熱蒸發(fā)。濺射與蒸發(fā)出來的原子進入空腔內(nèi),再與電子、原子、離子等發(fā)生第二類碰撞而受到激發(fā),
元素空心陰極燈發(fā)射出相應(yīng)元素的特征的共振輻射。與此同時,HCL所發(fā)射的譜線中還包含了內(nèi)充氣、陰極材料和雜質(zhì)元素等譜線。被濺射和熱蒸發(fā)出來的陰極內(nèi)表面的原子進入空心陰極空問內(nèi),與放電過程中被加速運動的正離子、二次電子以及氣體原子之間發(fā)生非彈性碰撞。
因為元素空心陰極燈內(nèi)填充氣體壓力低,壓力變寬很小,陰極溫度較低,熱變寬也很小;同時,因為氣體密度低,自吸變寬也不存在。 HCL基本滿足發(fā)射譜線的半寬度窄、譜線強度大且穩(wěn)定、譜線背景小、操作方便和經(jīng)久耐用等銳線光源的基本要求。并且,當(dāng)采用較大的燈電流時,HCL所發(fā)射譜線半寬度變寬和譜線強度增高,此時檢測器的負(fù)高壓降低,吸光度讀數(shù)穩(wěn)定。保持放電的工作電壓比起輝電壓低。陰極內(nèi)表面在被轟擊的過程中,因受熱使原子熱蒸發(fā)逸出,對低熔點易揮發(fā)更加明顯。元素空心陰極燈具有較大加速運動的正離子群,轟擊陰極內(nèi)表明,使其原子被濺射出來。從而獲得能量被激發(fā)到高能態(tài)。當(dāng)它回到基態(tài)時,以輻射特征波長的形式,將得到的能量釋放出來。