JPS5916257A - 原子スペクトル光源 - Google Patents
原子スペクトル光源Info
- Publication number
- JPS5916257A JPS5916257A JP57124456A JP12445682A JPS5916257A JP S5916257 A JPS5916257 A JP S5916257A JP 57124456 A JP57124456 A JP 57124456A JP 12445682 A JP12445682 A JP 12445682A JP S5916257 A JPS5916257 A JP S5916257A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- light source
- heat
- anode
- hollow
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
- H01J61/523—Heating or cooling particular parts of the lamp
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子スペクトル光源に関ｒる。
従来、原子スペクトル光源として、ホロー陰極ランプ、
無電極放電管などが広く使用されている。
無電極放電管などが広く使用されている。
原子スペクトル分析には非常に線巾の小さな発光源が必
要であり、通常数ＧＨ，の半値巾（２〜２０ｍ八程度）
へ有する光源を使用している。光源はたとえばＣｄ、Ｚ
ｎなどの比較的蒸気圧が高く、かつ共鳴線の振動子強度
（ｆ値）が大きい金属の場合に問題があった。すなわち
、光源内に過剰に生成された金属蒸気が発光線を吸収す
るいわゆる自己吸収現象を生じ、その結果として発光線
の中心が欠損し、しかも半値巾が著しく大きくなること
があるっ基礎研究の分野では、自己吸収現象を抑え、小
さな半値巾の発光線を得るために光源を水冷したことが
あった。
要であり、通常数ＧＨ，の半値巾（２〜２０ｍ八程度）
へ有する光源を使用している。光源はたとえばＣｄ、Ｚ
ｎなどの比較的蒸気圧が高く、かつ共鳴線の振動子強度
（ｆ値）が大きい金属の場合に問題があった。すなわち
、光源内に過剰に生成された金属蒸気が発光線を吸収す
るいわゆる自己吸収現象を生じ、その結果として発光線
の中心が欠損し、しかも半値巾が著しく大きくなること
があるっ基礎研究の分野では、自己吸収現象を抑え、小
さな半値巾の発光線を得るために光源を水冷したことが
あった。
しかしながら、実用装置にあっては光源を水冷すること
は困難であることが判った。すなわち、煩雑な冷却用の
配管が必要なだけでなく、最も冷却を必要とする陰極に
数１００ｖの高電位を印加する場合があシ、安全性を保
つことができなかった。まだ、原子スペクトル分析では
、分析対象の元素毎に光源を変える必要があるだめ、仮
に水冷を実施することとなると、各元素毎に冷却水配管
をつけかえなければならない問題が生じる。冷却水を一
滴も漏らさず光源の交換を行なうことは困難であシ、湿
気に対する信頼性に乏しい光学系に問題が生じるととも
に、光源付近に通常数１００Ｖの高い電圧が印加される
ので危険となる。
は困難であることが判った。すなわち、煩雑な冷却用の
配管が必要なだけでなく、最も冷却を必要とする陰極に
数１００ｖの高電位を印加する場合があシ、安全性を保
つことができなかった。まだ、原子スペクトル分析では
、分析対象の元素毎に光源を変える必要があるだめ、仮
に水冷を実施することとなると、各元素毎に冷却水配管
をつけかえなければならない問題が生じる。冷却水を一
滴も漏らさず光源の交換を行なうことは困難であシ、湿
気に対する信頼性に乏しい光学系に問題が生じるととも
に、光源付近に通常数１００Ｖの高い電圧が印加される
ので危険となる。
本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解消し、線巾
が小さく、かつ実用上取扱いの容易な原子スペクトル光
源を提供することにある。
が小さく、かつ実用上取扱いの容易な原子スペクトル光
源を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、陰極を特
殊形状とし、陰極の原子蒸気発生部において生ずる熱を
効率よく光源外部に導き自然空冷により陰極の原子蒸気
発生部の温度を低く保持するようにしたものである。
殊形状とし、陰極の原子蒸気発生部において生ずる熱を
効率よく光源外部に導き自然空冷により陰極の原子蒸気
発生部の温度を低く保持するようにしたものである。
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明による原子スペクトル光源の一実施例を
示す構成図である。同図において、ガラス外筒３があり
、その一端が開口され、その開口部は紫外線の透過率の
良いたとえば石英からなる密２が形成され、また他端は
閉口端となってホロー陰極７が備えられている。ホロー
陰極７はガラス外筒３の中心軸上に配置されガラス外筒
３の外部にまで及んで充分に延在された金属筒陰極８の
先端部にたとえばＣｄが被着されて形成されたものであ
る。金属筒陰極８はたとえばｃｏ等からなる熱伝導性の
良好な材料から形成されている。さらに、このホロー陰
極７の窓２側におけるガラス外筒３内には第２図に示す
よりにリング形状をなす陽極が備え付けられている。ホ
ロー陰極７および陽極５を内蔵するガラス外筒３内はＮ
、あるいはＡ、などの不活性ガスが封入され、その気圧
は１〜１５Ｔｏｒｒ程度になっている。また、ガラス外
筒３外に延在された金属筒陰極８の周囲にはこの金属筒
陰極８に挿入された冷却フィン１１が絶縁性薄膜１３を
介して配置されている。
示す構成図である。同図において、ガラス外筒３があり
、その一端が開口され、その開口部は紫外線の透過率の
良いたとえば石英からなる密２が形成され、また他端は
閉口端となってホロー陰極７が備えられている。ホロー
陰極７はガラス外筒３の中心軸上に配置されガラス外筒
３の外部にまで及んで充分に延在された金属筒陰極８の
先端部にたとえばＣｄが被着されて形成されたものであ
る。金属筒陰極８はたとえばｃｏ等からなる熱伝導性の
良好な材料から形成されている。さらに、このホロー陰
極７の窓２側におけるガラス外筒３内には第２図に示す
よりにリング形状をなす陽極が備え付けられている。ホ
ロー陰極７および陽極５を内蔵するガラス外筒３内はＮ
、あるいはＡ、などの不活性ガスが封入され、その気圧
は１〜１５Ｔｏｒｒ程度になっている。また、ガラス外
筒３外に延在された金属筒陰極８の周囲にはこの金属筒
陰極８に挿入された冷却フィン１１が絶縁性薄膜１３を
介して配置されている。
このように構成した原子スペクトル光源は、金属筒陰極
８および陽極５にそれぞれ接続された電極４，１２に電
圧を印加することによって、陽極５とホロー陰１血７と
の間にグロー放電が生じ、陰極物質がスパッタされると
ともに励起され発光し、その出力光１が窓２から照射さ
れる。この際に、ホロー陰極７に発生した熱は金属筒陰
極８に伝導され、この伝導された熱はガラス外筒３の外
部５に備えられた冷却フィン１１にまで及んで伝導され
る結果、大気中に放熱されるようになる。したがってホ
ロー陰極７は蓄熱されることなく低温度に保たれるよう
になる。
８および陽極５にそれぞれ接続された電極４，１２に電
圧を印加することによって、陽極５とホロー陰１血７と
の間にグロー放電が生じ、陰極物質がスパッタされると
ともに励起され発光し、その出力光１が窓２から照射さ
れる。この際に、ホロー陰極７に発生した熱は金属筒陰
極８に伝導され、この伝導された熱はガラス外筒３の外
部５に備えられた冷却フィン１１にまで及んで伝導され
る結果、大気中に放熱されるようになる。したがってホ
ロー陰極７は蓄熱されることなく低温度に保たれるよう
になる。
第３図は本発明による原子スペクトル光源の他の実施例
を示す構成図である。第１図と回付号のものは同材料を
示している。第１図と異なる構成は金属筒陰極８にあり
、この金属筒陰極８はホロー陰極７の近傍からガラス外
筒３外部の端面に至って中空となっている。この中空室
はその内壁面の全域に亘って多孔質材９が被着されてい
るとともに減圧された蒸気室１０となって、ヒートパイ
プを構成している。
を示す構成図である。第１図と回付号のものは同材料を
示している。第１図と異なる構成は金属筒陰極８にあり
、この金属筒陰極８はホロー陰極７の近傍からガラス外
筒３外部の端面に至って中空となっている。この中空室
はその内壁面の全域に亘って多孔質材９が被着されてい
るとともに減圧された蒸気室１０となって、ヒートパイ
プを構成している。
このように構成した場合、放電によりホロー陰極７が熱
せられると、この熱は直ちに金属筒陰極８に伝達される
。金属筒陰極８内の蒸気室工０は通常減圧されており、
多孔質材９に保持されている液体が気化し易いようにな
っているため、蒸気室１０のホロー陰極側（以下左端部
という）の壁がホロー陰極７から発生する熱によって加
熱される。これにより多孔質材９の左端部に保持されて
いる液体が気化し、大量の気化熱がうばわれ金属筒陰極
の左端部の温度が下がるようになる。蒸気室１０内の左
端部で発生した蒸気は直ちに蒸気室１０内全体に拡散す
るが、冷却フィン１１が設置されている側（以下右端部
とい′））で凝結し、多孔質材９に吸収される。多孔質
材９の右端側の部分で凝結した液体は毛管現象によって
多孔質材９の左側の部分に移動する。以上の過程が繰り
返され熱は左から右へ輸送される。このだめ、ホロー陰
極７の温度は冷却フィン１１の温度近くに保たれる。
せられると、この熱は直ちに金属筒陰極８に伝達される
。金属筒陰極８内の蒸気室工０は通常減圧されており、
多孔質材９に保持されている液体が気化し易いようにな
っているため、蒸気室１０のホロー陰極側（以下左端部
という）の壁がホロー陰極７から発生する熱によって加
熱される。これにより多孔質材９の左端部に保持されて
いる液体が気化し、大量の気化熱がうばわれ金属筒陰極
の左端部の温度が下がるようになる。蒸気室１０内の左
端部で発生した蒸気は直ちに蒸気室１０内全体に拡散す
るが、冷却フィン１１が設置されている側（以下右端部
とい′））で凝結し、多孔質材９に吸収される。多孔質
材９の右端側の部分で凝結した液体は毛管現象によって
多孔質材９の左側の部分に移動する。以上の過程が繰り
返され熱は左から右へ輸送される。このだめ、ホロー陰
極７の温度は冷却フィン１１の温度近くに保たれる。
第３図に示す原子スペクトル光源から得られる発光スペ
クトル線の強度と周波数との関係を、従来の光源から得
られる発光スペクトル線と比較して示すと第４図になる
ことが判明した。ｃｄの２２８．８ｗｎの共鳴吸収線の
場合、従来の光源と同じ強度に設定した共鳴吸収線と比
較すると、図示のように自己反転が改善されることがわ
かる。すなわち、従来のホロー陰極ランプの発光線プロ
フィル２１は、自己吸収のためスペクトル線の中央部が
凹状となっているのに対し、本実施例の光源ではかかる
自己反転は全く見られず、いわゆるガウス形の線プロフ
ィル２２を示す。
クトル線の強度と周波数との関係を、従来の光源から得
られる発光スペクトル線と比較して示すと第４図になる
ことが判明した。ｃｄの２２８．８ｗｎの共鳴吸収線の
場合、従来の光源と同じ強度に設定した共鳴吸収線と比
較すると、図示のように自己反転が改善されることがわ
かる。すなわち、従来のホロー陰極ランプの発光線プロ
フィル２１は、自己吸収のためスペクトル線の中央部が
凹状となっているのに対し、本実施例の光源ではかかる
自己反転は全く見られず、いわゆるガウス形の線プロフ
ィル２２を示す。
なお、第５図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ原子スペクト
ル光源の駆動態様を示すものであシ、第５図（ａ）は直
流電源１５を供給する方法の一例、第５図（ｂ）は高周
源電源１６を結合コイル１８および可変コンデンサ１７
を介して供給する方法の一例を示している。
ル光源の駆動態様を示すものであシ、第５図（ａ）は直
流電源１５を供給する方法の一例、第５図（ｂ）は高周
源電源１６を結合コイル１８および可変コンデンサ１７
を介して供給する方法の一例を示している。
以上述べたように、本発明による原子スペクトル光源に
よれば、線巾が小さくかつ実用上取扱いの容易なものを
得ることができる。
よれば、線巾が小さくかつ実用上取扱いの容易なものを
得ることができる。
第１図は本発明による原子スペクトル光源の一実施例を
示す断面構成図、第２図は本発明による原子スペクトル
光源の陽極形状を示す正面図、第３図は本発明による原
子スペクトル光源の他の実施例を示す断面構成図、第４
図は本発明による原子スペクトル光源の効果を示すグラ
フ、第５図（ａ）。 （ｂ）は本発明による原子スペクトル光源の電源供給方
法の例を示す説明図である。 ３・・・ガラス外筒、５・・・陽極、７・・・ホロー陰
極、８・・・金属筒陰極、９・・・多孔質料、１ｏ・・
・蒸気室、第 ｌ 図 第 ２ 叫 慕 ３ 目 蓼 ４ 図
示す断面構成図、第２図は本発明による原子スペクトル
光源の陽極形状を示す正面図、第３図は本発明による原
子スペクトル光源の他の実施例を示す断面構成図、第４
図は本発明による原子スペクトル光源の効果を示すグラ
フ、第５図（ａ）。 （ｂ）は本発明による原子スペクトル光源の電源供給方
法の例を示す説明図である。 ３・・・ガラス外筒、５・・・陽極、７・・・ホロー陰
極、８・・・金属筒陰極、９・・・多孔質料、１ｏ・・
・蒸気室、第 ｌ 図 第 ２ 叫 慕 ３ 目 蓼 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、外筒内に陽極およびホロー陰極とを内蔵する原子ス
ペクトル光源において、前記ホロー陰極は熱良導性材料
により支持されているとともに、前記熱良導性材料は外
筒外に及んで延在されていることを特徴とする原子スペ
クトル光源。 ２ 外筒内に陽極およびホロー陰極とを内蔵する原子ス
ペクトル光源において、前記ホロー陰極熱良導性材料に
よシ支持されているとともに、前記熱良導性材料は外筒
外に及んで延在され、かつその内部は減圧された蒸気室
が形成されているとともに多孔性材料が内壁全域に亘っ
て被着されていることを特徴とする原子スペクトル光源
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124456A JPS5916257A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 原子スペクトル光源 |
| US06/513,316 US4562376A (en) | 1982-07-19 | 1983-07-13 | Light source for producing atomic spectral line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124456A JPS5916257A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 原子スペクトル光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916257A true JPS5916257A (ja) | 1984-01-27 |
Family
ID=14885965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57124456A Pending JPS5916257A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 原子スペクトル光源 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4562376A (ja) |
| JP (1) | JPS5916257A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8713429U1 (de) * | 1987-10-06 | 1989-02-02 | Heimann Gmbh, 6200 Wiesbaden | Gasentladungslampe |
| FR2651046B1 (fr) * | 1989-08-17 | 1991-11-29 | Sodern | Dispositif de regulation de la temperature d'un reservoir sous vide et tube a decharge comportant un tel dispositif |
| US5355054A (en) * | 1992-01-07 | 1994-10-11 | U.S. Philips Corporation | Electrodeless low-pressure discharge lamp having a cooling body with a partitioned vapor channel |
| BE1006926A3 (nl) * | 1993-03-24 | 1995-01-24 | Philips Electronics Nv | Warmtetransportinrichting, hogedrukontladingslamp voorzien van een warmtetransportinrichting en elektrodeloze lagedrukontladingslamp voorzien van een warmtetransportinrichting. |
| JP2001265235A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-28 | Nec Corp | 光源装置及びそれを用いた液晶表示装置 |
| US9874655B2 (en) * | 2014-10-31 | 2018-01-23 | Schlumberger Technology Corporation | Fluid analyzer using absorption spectroscopy |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1954958A (en) * | 1930-06-26 | 1934-04-17 | Bell Telephone Labor Inc | Electric glow discharge lamp |
| US2629836A (en) * | 1949-03-24 | 1953-02-24 | Gen Precision Lab Inc | Enclosed arc lamp |
| US3205388A (en) * | 1960-12-30 | 1965-09-07 | Lany Beatrice Pearson De | Drill hole type cathode with cooling means |
| US3401292A (en) * | 1966-06-17 | 1968-09-10 | Fivre Valvole Radio Elett Spa | Fluid cooled hollow cathode discharge tube |
| US3405299A (en) * | 1967-01-27 | 1968-10-08 | Rca Corp | Vaporizable medium type heat exchanger for electron tubes |
| US3605074A (en) * | 1969-08-29 | 1971-09-14 | Rca Corp | Electrical connector assembly having cooling capability |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP57124456A patent/JPS5916257A/ja active Pending
-
1983
- 1983-07-13 US US06/513,316 patent/US4562376A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4562376A (en) | 1985-12-31 |
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